автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Исследование взаимодействия комбинированных электромагнитных полей с металлом, разработка эффективных средств электромагнитной дефектоскопии.

На правах рукописи

Ефимов Алексей Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С МЕТАЛЛОМ.

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ.

Специальность 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

9 П А П Р 1Ш

Москва-2012

005019525

005019525

Работа выполнена в ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», г. Москва Научный консультант:

доктор технических наук Артемьев Борис Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, зам. зав кафедрой «Электротехника и интроскопия»

ГОУ ВПО МЭИ (ТУ) Покровский Алексей Дмитриевич

доктор технических наук, профессор кафедры «Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов»

РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина Коваленко Александр Николаевич

доктор технических наук, главный научный сотрудник

ФГУП "ВИАМ" ГНЦ РФ Мурашов Виктор Васильевич

Ведущая организация: ЗАО НПЦ «Молния»

Защита состоится «30» мая 2012 г. в 10 часов на заседании

диссертационного совета Д 520.010.01 ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр» по адресу: 119048, г. Москва, ул. Усачёва, 35, строение 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР».

Автореферат разослан /// ¿^ 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, у

кандидат технических наук Нина Васильевна Коршакова

¡г/ШГг - КЛМС/. ¿¿// -Г ¿¿/¿^ РО^О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Процесс производства изделий ответственного назначения и их дальнейшей безопасной эксплуатации невозможен без проведения оценки их состояния с использованием методов неразрушающего контроля (НК).

Основными задачами методов НК металлоизделий являются обнаружение дефектов сплошности и оценка их геометрических параметров.

Важное место среди них занимает вихретоковый метод, который обеспечивает надежное выявление поверхностных дефектов сплошности, высокую скорость контроля, возможность бесконтактного съема информации.

Вихретоковый метод имеет существенный недостаток, заключающийся в невозможности выявлять внутренние дефекты в деталях и изделиях из ферромагнитных материалов. Данное ограничение может быть снято за счет использования дополнительной намагничивающей системы, что существенно расширяет функциональные возможности вихретоковых дефектоскопов. Однако в этом случае из-за влияния на измеренный сигнал дополнительного параметра (глубина залегания дефекта) усложняется задача оценки геометрических параметров дефекта сплошности.

В последнее время общее устаревание оборудования, деталей и конструкций ответственного назначения, находящихся в эксплуатации, ставит на первый план задачу прогнозирования остаточного ресурса. Для корректной оценки остаточного ресурса по результатам электромагнитной дефектоскопии и дефектометрии необходимо дать оценку геометрических параметров обнаруженных дефектов с минимально возможной погрешностью. Ошибочное определение остаточного ресурса, также как и допуск к эксплуатации изделий и конструкций с дефектами может привести к аварийным ситуациям со значительными материальными потерями и серьезными экологическими последствиями, порой и к гибели людей.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о значении восстановления с минимально возможной погрешностью геометрии как поверхностных, так и подповерхностных дефектов сплошности в стальных изделиях, научной и практической значимости исследований в данном направлении, а также внедрения их результатов в процессе производства и эксплуатации ответственных узлов и конструкций.

Однако на момент начала исследований автора отсутствовали теория, методология и оборудование для обнаружения и оценки геометрических параметров поверхностных и внутренних дефектов сплошности для ферромагнитных объектов контроля в приложенном постоянном магнитном поле. В связи с этим потребовалось решить задачу исследования взаимодействия комбинированных электромагнитных полей с металлом и разработки эффективных средств электромагнитной дефектоскопии в приложенном постоянном магнитном поле стальных узлов, деталей и конструкций в различных областях машиностроения, в частности, на

железнодорожном транспорте, в судостроении, нефтегазовой и аэрокосмической отрасли.

В настоящее работе обобщены результаты исследований в области вихретоковой дефектоскопии и дефектометрии, создания методов и средств электромагнитного неразрушающего контроля, выполненные автором в ЗАО «МНПО «Спектр» и ЗАО «Научно-исследовательский институт интроскопии МНПО «Спектр» в период с 1999 по 2012 год.

Цель диссертационной работы

Цель данной диссертационной работы состоит в повышении достоверности обнаружения поверхностных и внутренних дефектов сплошности в ферромагнитных изделиях и снижении погрешности оценки их геометрических параметров.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать теоретическую модель взаимодействия комбинированных электромагнитных полей (электромагнитного поля накладного вихретокового преобразователя (ВТП) и постоянного магнитного поля внешней намагничивающей системы) с ферромагнитным объектом контроля с поверхностными и внутренними дефектами сплошности.

2. Установить аналитическую зависимость напряженности магнитного поля вихревых токов, индуцируемых переменным магнитным полем накладного ВТП в металле, от линейных размеров трещины конечной протяженности.

3. Разработать алгоритмы обработки выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа, позволяющие существенно улучшить отношение сигнал/шум, повысить достоверность неразрушающего контроля, снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов сплошности.

4. Разработать основные методологические подходы к оценке глубины естественных трещин при использовании в качестве эталонной базы комплекта образцов искусственных дефектов. Разработать метрологическое обеспечение для средств электромагнитного НК.

5. Разработать и внедрить в промышленность средства электромагнитного неразрушающего контроля, позволяющие с высокой достоверностью выявлять поверхностные, подповерхностные и внутренние дефекты сплошности и определять их геометрические параметры.

Научная новизна

1. Получены теоретические модели формирования выходного сигнала накладного ВТП над стальным изделием с внутренним и поверхностным дефектом сплошности, основанные на определении магнитных моментов вихревых токов в металле, которые описываются простыми алгебраическими функциями.

2. Определена аналитическая функция, устанавливающая взаимосвязь между плотностью распределения вихревых токов в металле и напряженностью магнитного поля, создаваемого накладным ВТП.

3. Установлены аналитические зависимости напряженности магнитного поля вихревых токов в металле и выходного сигнала накладного ВТП от линейных размеров внутреннего дефекта сплошности и поверхностного дефекта сплошности типа трещина.

4. Разработаны алгоритмы цифровой обработки выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа, основанные на адаптивной цифровой фильтрации и вейвлет-преобразовании выходного сигнала ВТП, позволяющие существенно повысить отношение сигнал/шум и снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов сплошности в стальном изделии.

Защищаемые научные положения

1. Разработанные теоретические модели взаимодействия комбинированных электромагнитных полей с поверхностным и внутренними дефектами сплошности стального изделия.

2. Методы удаления случайного шума и нелинейного тренда из выходного сигнала средств электромагнитного неразрушающего контроля на основе вейвлет-преобразования, Фурье-преобразования, параметрической оконной функции, адаптивной цифровой фильтрации.

3. Алгоритмы на основе вейвлет-преобразования, направленные на повышение разрешающей способности средств электромагнитного НК.

4. Теоретические и экспериментальные исследования влияния продуктов коррозии металла на параметры выходного сигнала средств электромагнитного НК.

5. Принципы построения и реализация аппаратных средств электромагнитной дефектоскопии в постоянном приложенном поле.

6. Созданные средства электромагнитного НК и результаты их применения для контроля ответственных узлов, деталей и конструкций.

Практическая значимость и реализация результатов работы

Предложенные принципы неразрушающего контроля в комбинированном электромагнитном поле и алгоритмы обработки выходных сигналов средств НК, были реализованы в разработанной и выпускаемой сейчас серийно аппаратуре.

Для метрологического обеспечения средств НК разработан и утвержден в органах государственной сертификации и аккредитации «Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров для вихретоковой дефектоскопии КОИДЗ-ВД», включающий в себя 49 видов образцов искусственных дефектов и зазоров, позволяющий учесть влияние на погрешность измерения различных мешающих факторов.

Разработано семейство электромагнитных дефектоскопов, с улучшенными техническими характеристиками (суммарный объем выпуска >1300 шт.): ВД-12НФМ, ВД-12НФП, ВД-12НФК, ВД-90НП, ВД-91НМ, ВД-92НП. Серийный выпуск ВД-12НФМ и ВД-12НФП позволил полностью обеспечить подразделения НК железнодорожного подвижного состава современными портативными дефектоскопами.

Апробация работы

Основные результаты и положения настоящей работы докладывались и обсуждались на 23 Международных и Российских научных и научно-технических конференциях и семинарах.

По материалам диссертации опубликовано 37 печатных работ, в том числе 2 монографии. На технические решения, реализованные в разработанных средствах неразрушающего контроля, получены 5 патентов РФ.

Разработанный на основе диссертации вихретоковый дефектоскоп ВД-90НП занял 1-е место в конкурсе «ИННОВАЦИЯ 2009», проводившегося в рамках VIII Международной выставки и конференции NDT-2009 и награжден золотой медалью IX-го международного форума «Высокие технологии XXI века».

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6-ти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 267 наименований.

Работа содержит 292 страницы машинописного текста, 21 таблицу и 133 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности выбранной темы диссертации, сформулированы цель работы и задачи исследования, отражена научная новизна, изложены сведения об апробации, показана практическая значимость работы.

В первой главе проведен анализ современного состояния исследований и разработок в области электромагнитной дефектоскопии стальных изделий и металлоконструкций. Поставлены задачи исследования, направленные на достижение цели диссертационной работы. Представлен обзор современного состояния и тенденций развития электромагнитных средств неразрушающего контроля.

Существенный вклад в развитие электромагнитной дефектоскопии внесли российские ученые Клюев В.В., Мужицкий В.Ф., Щербинин В.Е., Федосенко Ю.К., Шатерников В.Е., ШкарлетЮ.М., Сапожников А.Б., Шкатов П.Н., Зацепин H.H., Герасимов В.Г., Сухоруков В.В., Дорофеев А.Л., Беда П.И., Власов В.В., Комаров В.А., и др.

Проведенный анализ показал, что существующие средства электромагнитного НК не обеспечивают требуемую для практики погрешность измерений, в частности, из-за воздействия мешающих факторов.

Установлена необходимость в разработке теоретической модели взаимодействия электромагнитного поля накладного вихретокового преобразователя (ВТП) с металлом стального изделия с поверхностным и внутренним дефектом сплошности в постоянном магнитном поле.

Было дано определение термина «эффективность» средств неразрушающего контроля, присутствующего в названии диссертационной работы, но не являющегося устоявшимся. Под эффективностью понимается совокупность параметров и технических характеристик средства неразрушающего контроля, определяющих его способность обнаружить дефект и определить его параметры (тип дефекта, его геометрические размеры, расположение, степень опасности). Эффективность средств НК определяют такие параметры как достоверность и производительность контроля, погрешность измерения, отношение множества видов выявляемых дефектов к общей имеющейся совокупности дефектов, уровень документирования результатов НК, степень влияния человеческого фактора на результаты контроля и т.д.

Показана необходимость повышения достоверности результатов вихретокового контроля за счет разработки эффективных алгоритмов цифровой обработки выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа, позволяющих существенно улучшить отношение сигнал/шум, повысить достоверность НК, снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов сплошности.

Показана актуальность разработки эффективных алгоритмов интерпретации результатов измерения, совершенствования средств неразрушающего контроля и их метрологического обеспечения.

Во второй главе получены аналитические выражения для распределения плотности вихревых токов, индуцируемых переменным магнитным полем накладного ВТП в ферромагнитном объекте контроля.

Приведен расчет выходного сигнала накладного ВТП над поверхностью стального изделия с дефектом сплошности при намагничивании металла постоянным магнитным полем. Показано, что в постоянном магнитном поле материал ферромагнитного объекта контроля с дефектом сплошности становится магнитно-неоднородным, при этом степень неоднородности и геометрическое распределение неоднородности магнитных параметров материала зависят в основном от линейных размеров дефекта сплошности, объекта контроля и напряженности магнитного поля.

Исследована задача математического описания характера распределения вихревых токов в ферромагнитном объекте контроля, в приложенном постоянном магнитном поле, решение которой послужило основой для оптимизации выявляемое™ дефектов сплошности стального изделия, в том числе дефектов, полости которых заполнены продуктами коррозии металла и

отложениями нефтепродуктов, техническими средствами электромагнитной дефектоскопии.

Определение характера распределения плотности вихревых токов, индуцируемых переменным магнитным полем накладного ВТП в ферромагнетике, и получение для них соответствующих аналитических выражений, позволяет перейти к теоретическому расчету распределения напряженности магнитного поля вихревых токов над поверхностью металла и ЭДС индукции, наводимой этим магнитным полем в измерительной катушке накладного ВТП.

Для достижения этих целей на основе величины магнитного момента вихревых токов, индуцируемых в металле переменным магнитным полем накладного ВТП теоретически рассчитывается распределение сигнала накладного ВТП над металлом с дефектом сплошности (рис. 1).

По определению, магнитный момент объемно распределенного в пространстве стационарного тока равен:

где }(х,у,г) - объемная плотность тока, г - радиус-вектор, проведенный из начала отсчета к элементу тока.

В случае поверхностного тока из формулы (1) для магнитного момента следует выражение:

где Б - область определения стационарного тока с поверхностной плотностью

Плотность вихревых токов, индуцируемых в металле переменным магнитным полем накладного ВТП описывается формулой:

Фх(х,у,г),Фу(х,у,г)Ф2(х,у,г) - топографические функции составляющих

напряженности магнитного поля накладного ВТП в декартовой системе координат, ца - абсолютная магнитная проницаемость металла, со - частота переменного магнитного поля ВТП, М„ - амплитуда намагниченности полюса накладного сердечника ВТП, постоянная к: = маоа.

(1)

(2)

Ш-

1 а^[|х,у,г)]

Для накладного ВТП с малыми размерами полюса сердечника функцию преобразования К)(х, у) можно заменить ее приближением

Рис. 1 К расчету магнитного момента и напряженности магнитного поля вихревых токов в металле без постоянного магнитного поля (а) и с постоянным магнитным полем (б)

В области наибольшей неоднородности относительной магнитной проницаемости металла разница между амплитудами в распределении плотности вихревого тока в металле может составить более 50%.

Над областью металла с внутренним дефектом сплошности распределение плотности вихревых токов является симметричным по форме и имеет минимальное амплитудное значение.

При смещении накладного ВТП относительно внутреннего дефекта сплошности симметричность в распределения плотности вихревых токов в металле нарушается (рис. 2). Особенно значительно это наблюдается в области наибольшего изменения величины относительной магнитной проницаемости металла над дефектом сплошности, вследствие чего происходит значительное увеличение амплитуды плотности вихревых токов в этой области металла.

Рис.2 Распределение плотности вихревых токов в металле, индуцируемых накладным ВТП на поверхности стальной пластины с внутренним дефектом сплошности (I = 10 мм, Л/ = 2 мм, Л = 8мм, 2Ь = 1 мм, Н0 = 100 А/см, сталь Ст 3. а) смещение ВТП относительно дефекта х/ = 0 мм, б) X/ = 5 мм, в)Х] = - 10 мм.

На основании формулы (3) получено аналитическое выражение для определения величины магнитного момента вихревых токов на поверхности металла, индуцируемых переменным магнитным полем накладного ВТП (рис.1), выраженное через простые алгебраические функции:

ро=-

к2 М

_г

2 Л2,

И (х , у 15 ,

* т гп >7.

(4)

где

хт, ут - границы интервалов области распределения вихревого тока в металле, единичный вектор вдоль оси г, а полюс сердечника имеет линейные

размеры 2а х 2а.

Координаты точки расположения магнитного момента вихревых токов в металле Р0 на поверхности ферромагнитного изделия совпадают с координатами месторасположения центра полюса накладного ВТП над этой поверхностью (рис. 1).

Используя формулу для магнитного момента (4), можно записать для вихревых токов индуцируемых магнитным полем накладного ВТП следующее выражение напряженности магнитного поля в пространстве, определенное по аналогичным формулам для составляющих напряженности поля элементарного диполя (электрического или магнитного):

Н (х,у,г) = — —2-Г-, (5а)

X

4л г(х,у,г)5

з У*

У^""' 4л г(Х,у,г)5

= (56)

(5в)

4я г(х,у,г)5 4л г(х,у,г)3 '

1/2

где г(х,у,г)=(х2+у2 + г2^ - расстояние от точки расположения магнитного

момента (диполя) до точки измерения в пространстве.

Магнитный момент вихревых токов в металле, определяемый с учетом напряженности магнитного поля дефекта сплошности в приложенном постоянном магнитном поле, которое формирует магнитную неоднородность на поверхности металла, можно записать как:

H(w) = f (\у) + ——- I —

4 ¡=1ьн

ехр|-4Ъ..Ке2

-ехр( -4Ь|-Н

ш+Ь + Ш \у + Ь-Ш. \v-b-ih \у-Ь + Ш2

втя-втя-——4 втл-—- этл-—-

ю. ¡26_Ш_12а _Ш-+ Н

где f = — Ьп-№ + ш+Ь + Ш- ^ЪШ: ^Ъ^ о

втл-1 втя-——4 51П7С-—- втя-—-

¡26 12сЗ 12(3 12а

напряженность магнитного поля дефекта сплошности в линейной среде (с учетом напряженности постоянного магнитного поля Н0), N - количество интерполирующих функций, а1Ь Ьи - постоянные коэффициенты, 2Ь - ширина дефекта, й - диаметр сердечника ВТП, Ьь Ь2- расстояние до нижней и верхней грани дефекта соответственно, И = Ъ, - Ъ2 - длина боковой грани внутреннего дефекта сплошности, а - поверхностная плотность магнитных зарядов на гранях дефекта, поляризуемых постоянным магнитным полем Н0, переменная ш = х +1 г, где 1 - мнимая единица.

На рис. 3 показано распределение величины относительной магнитной проницаемости металла на поверхности пластины с внутренним дефектом сплошности, полученное на основе расчетной формулы (6).

Видно, что в слабых магнитных полях с напряженностью Н0 < Нт (Нт-напряженность поля, соответствующая максимальной относительной магнитной проницаемости металла) наблюдается существенный рост величины относительной магнитной проницаемости металла над внутренним дефектом сплошности, что приводит к увеличению плотности вихревых токов в этой области металла и создает благоприятные условия для выявления внутреннего дефекта сплошности стального изделия накладным ВТП.

1100

1000

400

-15 -12 -9

Pua 3 Распределение относительной магнитной проницаемости металла на поверхности стальной пластины с внутренним дефектом сплошности, d = 10 мм, hi =4 мм, h - 2 мм, 2Ь = 0,25 мм; материал - а) сталь Cm 3, б) сталь ШХ-15 На основе формул (4)-(6) получено аналитическое выражение амплитуды ЭДС измерительной катушки накладного ВТП:

12 15

для

(x,y,z) = — Nu иР (х,у) iv ' 2 о mv

Я

2 2

a^ +z

(7)

где магнитный момент Рт определяется по формуле (4), а! - радиус измерительной катушки ВТП.

На рис. 4 показано теоретически рассчитанное по формулам (4)-(7) и экспериментально полученное распределение выходного сигнала накладного ВТП (диаметр ферритового сердечника накладного ВТП равен 5 мм), на поверхности стальной пластины с внутренним дефектом сплошности в виде прямоугольной канавки. Постоянное однородное магнитное поле в металле стальной пластины создавалось П-образным электромагнитом постоянного тока.

При увеличении напряженности постоянного магнитного поля в ферромагнитном объекте контроля Н0 > Нт происходит изменение формы выходного сигнала накладного ВТП, в которой появляется отрицательный экстремум, величина которого возрастает с ростом напряженности постоянного магнитного поля.

Зависимость формы сигнала накладного ВТП над внутренним дефектом сплошности от напряженности постоянного магнитного поля в металле дает дополнительную информацию о типе и геометрических размерах дефекта сплошности.

и, мВ и.мВ

Рис.4 Распределение сигнала накладного ВТП над стальной пластиной с внутренним дефектом сплошности в постоянном магнитном поле Л/ = 4 мм, И = 2 мм, 2Ь = 0.25 мм, (I =5 мм, сталь 20. а) - теория, б) - эксперимент,

Рис.5 Экспериментально полученное распределение сигнала накладного ВТП вихретокового дефектоскопа над стальной пластиной с дефектом внутренней поверхности

Исследования показали, что теоретические и экспериментально полученные зависимости сигнала накладного ВТП над дефектом сплошности хорошо согласуются между собой.

На рис. 5 показано распределение выходного сигнала накладного ВТП вихретокового дефектоскопа ВД-90НП с дополнительной намагничивающей системой, полученное над дефектом сплошности внутренней поверхности металла глубиной Ь = 6 мм и шириной 2Ь = 0.8 мм. Видно, что при увеличении напряженности постоянного магнитного поля (Н0 > 30 А/см) амплитуда сигнала вихретокового дефектоскопа от внутреннего дефекта сплошности имеет один максимум. В области слабых намагничивающих полей (Н0 < Нт = 3.2 А/см) сигнал вихретокового дефектоскопа имеет более сложную форму, в которой имеются два локальных максимума и один минимум.

г "

ВТП

Ро 1 '*

р2 р2 'Рз ь х

2Ъ

Рис.6. К расчету магнитного момента и напряженности магнитного поля вихревых токов для поверхностного дефекта сплошности типа трещина.

Величину магнитного момента Р, вихревых токов в металле с поверхностным дефектом сплошности с линейными размерами Ь х 2Ь х 2Ь (где 2Ь - протяженность дефекта сплошности типа трещины вдоль оси у) можно определить как разность магнитных моментов вихревых токов, индуцируемых в бездефектной области металла Р0 и магнитного момента вихревых токов, распределенных в области металла с линейными размерами Ъ х 2Ъ х 2Ь, соответствующей полости дефекта сплошности металла, которые определяются согласно формуле (4):

Р, =-2- И (х , у )- И (ь, у ) ё , если параметр Ь > ут, (8а)

1 2жг 1 у т т' * ут>> г

Р, =-О- р(х , у )-Р(Ь,ь) ё , если параметр Ь < ут. (86)

1 1 т т ъ

Величина магнитного момента Р3 поверхностного дефекта сплошности зависит от линейных размеров донной поверхности трещины и определяется согласно формуле (4) следующим образом:

к2 М / \

Р, =-{—ИIЬ, у ) ё , если параметр Ь > ут, (9а)

3 2п^+Ь) 4 т г

к2 М

р =-(—1Ц Р( Ь, ь) ё , если параметр Ь < ут. (96)

3 2 л ^ + ИI 2

На боковых гранях поверхностного дефекта сплошности типа трещины вихревые токи в металле индуцируются х - составляющей напряженности переменного магнитного поля накладного ВТП, магнитный момент которых равен:

Р, =5 к2^- ? /Фх(-ь,у)2(у2 + (2-2.^(Ьау , (10)

1 х 871 _оо.]1 " I J

где

ф(-Ь,у,г) = 1п

у-а + ^(а-Ь)2+(у-а)2+(?-2])2 у + а + ^а + Ь)2+(у + а)2 у-а + ^(а + Ь)2 + (у-а

топографическая функция амплитуды х - составляющей напряженности магнитного поля накладного ВТП, ё - единичный вектор вдоль оси х.

Из формулы (10) следует аналитическое выражение для определения величины магнитного момента вихревых токов в металле с поверхностным дефектом сплошности Р2 , индуцируемых переменным магнитным полем накладного ВТП:

Р2=ёхк

Т М а .2 п

4ж

? [(г + + (а + Ъ^п^г + ^Р+Са + Ъ) - И

...- ? [(г + ^Ма-Ъ^п^Ма-Ъ)2"

йг-...

йг

(П)

к2М а _п

4ж

Ь(а + Ь)21пЛ2 + (а + Ь)2-Ь(а-Ь)21п/ь2 + (а-Ь)2+...

2

... + -3

(а + Ь)3 ап% —--(а - Ь)3 ап^-^-

а+Ь а-Ь

4аЬЪ 3

В формулах (8) - (11) дефект сплошности типа поверхностная трещина, для которого справедливо условие Ь > ут. воспринимается накладным ВТП как бесконечно протяженный дефект, так как его протяженность превышает границу области эффективного распределения вихревых токов в металле, при выполнении условия Ь < ут - как локальный поверхностный дефект сплошности металла.

В измерительной катушке накладного ВТП ЭДС индукции наводится г-составляющей напряженности переменного магнитного поля в пространстве, создаваемого вихревыми токами в металле с поверхностным дефектом сплошности, магнитные моменты которых описываются формулами (8),(9), (11):

Н (х,у,г)= I Н21(х,у,г), (12)

1 = 1

где

Н21(х,у,г)

ЗР, тГ

471

Н ,(х,у,г) = —Р.,

г2к 1 4 л 2

1

г,(х,у,г)

1 ,5 4л

1

г,(х,у,г)

х + Ь

х-Ь

^ г2(х,у,2)5 г3(х,у,г)5

ЗР3 (г + ь)2

Н ,(х,у,г)="зг --Г"—-Т

23 4ж г4(х,у,г)5 4 я г4(х,у,гГ

амплитуды ъ - составляющей напряженности переменного магнитного поля, создаваемого магнитными моментами вихревых токов в металле Рь Р2, Рз соответственно, при этом в приняты следующие обозначения:

г](х,у,г)=-/

х2 + у2+22, г2(х,у,г)=Л/(х7ьЯ+^27(^Ь/2)2,

г3(х,у,г)=л/(х-Ь)2 + у2+(г + 11/2)2 , т4(х,у,г)= ф^ + у2 +(г + Ь? .

Из формул (8)-(12) видно, что теоретическая модель поверхностного дефекта сплошности конечной протяженности, основанная на магнитных моментах индуцируемых в металле вихревых токов, описывается простыми алгебраическими функциями, что существенно упрощает ее практическое применение.

Напряженность магнитного поля над поверхностным дефектом сплошности определяется относительно значения напряженности магнитного поля в бездефектной области металла по следующей формуле:

3

Н,(х>У,2)=Н20(х,у,2)- I Н71.(х,у,г), (13)

! =1

где Нг0(х,у,2) = —2-

(х2+у2+г2)5/2 4л (х2+у2+22}3/2

амплитуда г - составляющей напряженности переменного магнитного поля вихревых токов в бездефектной области металла.

Аналитическое выражение для определения амплитуды ЭДС измерительной катушки накладного ВТП над поверхностным дефектом сплошности в металле (в точке с координатами х=0, у=0, г >0) будет иметь вид:

е I е.(2), (14)

1 = 1

где е , =—Р. N11 ш т1 л 1 га

т2

Р. Nц ша, (г + Ы2)

А_Э 1_

- Ь)2 + (г + Ь/2)2 - Ь)2 + а2 + (г + Ь/2)2

+ Ь)2 + (г + h/2)2JЛДal + Ъ)2 + а2 + (г + Ь/2)2

2

е , =—Р, N и ш тЗ я 3 *а

(х + ЪУ

- ЭДС измерительной

катушки накладного ВТП от магнитных моментов вихревых токов в металле Р1, Р2, Р3 соответственно, ца - абсолютная магнитная проницаемость сердечника измерительной катушки ВТП.

Амплитуда сигнала накладного ВТП над поверхностным дефектом сплошности определялась относительно значения величины сигнала в бездефектной области металла по следующей формуле:

3

е Ы= I е .(г) ггЛ ; . , тту ' 1 = 1

где

тО

(2) = ТР01Ч<в

И

(15)

ЭДС измерительной

катушки накладного ВТП от магнитного момента Р0 вихревых токов в бездефектной области металла.

В таблице 1 приведены результаты сравнения полученных экспериментальных данных амплитуды сигнала накладного ВТП над поверхностного дефекта сплошности типа трещины в стальной пластине с

расчетными данными, полученными сплошности по формулам (14) - (15).

для соответствующих дефектов

Параметры трещины Ь ; 2Ь; Ь мм Экспериментальное ет,В Расчетное ет, В 5ет, %

2; 0.1;5 0.20 0.162 19.0

4 ; 0.15; 5 0.25 0.262 -4.8

6 ; 0.18; 5 0.35 0.337 3.6

Из данных, приведенных таблице 1 видно, что разница между экспериментально измеренными и расчетными значениями амплитуды сигнала накладного ВТП, которые получены над поверхностными дефектами сплошности конечной протяженности в стальной пластине, меняется в интервале от 5 % до 20%.

Влияние продуктов коррозии

Были проведены исследования продуктов коррозии металла и отложений нефтепродуктов, которые показали наличие у них электромагнитных свойств. Учет данного факта при электромагнитном контроле стальных изделий, подверженных влиянию коррозии и агрессивных сред позволяет снизить погрешность измерения глубины дефекта.

Были проведены исследования влияния продуктов коррозии металла и отложений в полости дефектов сплошности на выходной сигнал накладного ВТП при электромагнитном контроле стальных изделий, цмв

эзо

-без коррозии -с коррозией

-270

и, МВ

50 100

150

200

250 X. ии

а)

150

-100

-350

-600

-850

-1100

Г < 1

1 ■ 1 *

41 1 • % (

1 • I

50

100

150

—«— без коррозии —*— с коррозией

x, мм

б)

Рис. 7 Распределение величины сигнала накладного ВТП над дефектами сплошности типа цилиндрических сверлений (а) и поверхностными дефектами сплошности типа трещин (б) в стачьной пластине

Результаты исследований показали, что для протяженных поверхностных дефектов несплошности типа трещина в стальной пластине, заполнение полости дефекта продуктами коррозии металла и отложениями нефтепродуктов приводит к уменьшению амплитуды выходного сигнала вихретокового дефектоскопа с накладным ВТП до 20%, что приводит к ошибочной интерпретации результатов электромагнитного контроля. Для дефектов сплошности типа цилиндрических сверлений, заполнение полости дефекта продуктами коррозии металла и отложениями нефтепродуктов приводит к значительному (до 3-х раз) уменьшению выходного сигнала дефектоскопа (Рис.7).

Расчетным и экспериментальным путем показано, что намагничивание металла стального изделия с заполненными продуктами коррозии дефектами сплошности постоянным магнитным полем с напряженностью 60 - 65 А/см (область технического насыщения конструкционной стали), позволяет нивелировать влияние продуктов коррозии на выходной сигнал электромагнитного дефектоскопа.

В третьей главе рассматриваются вопросы спектрального анализа выходного сигнала средств электромагнитного неразрушающего контроля. Рассмотрены методы Фурье-анализа с использованием специальной оконной функции и адаптивной цифровой фильтрации, позволяющей автоматически учитывать параметры случайного шума в измеренном сигнале и производить эффективную отстройку от них.

Для анализа и интерпретации измеренных сигналов в электромагнитных дефектоскопах используются специальные алгоритмы и программные приложения, основанные на предварительно установленных функциональных зависимостях информативных параметров сигнала от диагностических признаков дефектов сплошности стальных изделий. Эти зависимости устанавливаются эмпирическим путем (на основе анализа результатов обширных экспериментальных измерений на стандартных образцах с дефектами сплошности разных типоразмеров) или на основе разработанных, адекватных практике теоретических моделей дефектов сплошности в стальных изделиях.

Использование теоретических моделей дефектов сплошности (рис. 1) при решении задачи анализа и интерпретации сигналов электромагнитных дефектоскопов является весьма эффективным методом, так как позволяет с минимальными затратами найти оптимальный способ решения поставленной задачи.

При решении задачи распознавания дефектов сплошности в электромагнитной дефектоскопии каждый дефект сплошности в стальном изделии описывается индивидуальным набором признаков классификации.

Составляющие магнитного поля дефекта сплошности в этом случае может быть описано следующими формулами:

Оба)

2я\<хг +(2 + й,)2 х2+(г + Н2)г где I - сила линейного тока, х, ъ - координаты точки измерения магнитного поля над дефектом сплошности, Ьь Иг - геометрические параметры дефекта.

Эффективным способом повысить отношение сигнал/шум является применение оконных функций, которые широко используются при цифровом анализе спектра измеренных сигналов с целью уменьшения влияния случайных помех.

Результатом использования оконной функции \\'(х) к измеренному сигналу (электромагнитному полю) Н(х) является полезный сигнал, который и следует подвергать дальнейшей математической обработке и интерпретации по специальным алгоритмам:

Оконная функция, в основном, используется для корректного вычисления спектра измеренного сигнала с минимальным уровнем случайных помех. Поэтому ее эффективность предпочтительно исследовать на основе спектра сигнала, полученного на основе преобразования Фурье:

(18)

Щсо) = ^{х)Н(х)ешхс1х-ж

< х < 00

В дискретной форме выражение (18) запишется в следующем виде:

.. . 2лк-Х:

Нк(о>) = > (19)

/=о

где к = О, 1... N/2, Дх - дискретность измерения сигнала, хт - длительность сигнала (или его период), N - количество значений в измеренном сигнале, г - мнимая единица.

Восстановление измеренного сигнала, без случайного шума, производится на основе скорректированного спектра (18), путем осуществления обращения формулы (19) следующим образом:

N12

.......1 • (20)

V Хт )

Анализ стандартных оконных функций показывает, что во многих из них отсутствуют параметры настройки, то есть они не являются параметрическими функциями, поэтому наиболее подходящую, для данного измеренного сигнала, оконную функцию приходится выбирать из их общей совокупности, на основе результатов предварительных исследований, что вызывает определенные трудности.

1 N12

#(*,) = —2>»(®)ехр

2тг щ>

Применительно к измеренным сигналам в электромагнитной дефектоскопии можно предложить следующую оконную функцию. Она получена из аналитического выражения для напряженности магнитного поля токовой модели внутреннего дефекта сплошности в стальном изделии, состоящего из двух противоположно текущих линейных токов:

и<х)

Н„

1и

Л, А,

/г, - /г,

(21)

+А,2 (х-*,)2+й,:_

где параметры Ь[ < Ь2 Ф О, XI - абсцисса точки расположения линейных токов в теоретической модели дефекта сплошности.

В оконной функции (21) величина х, = равна полупериоду сигнала. На рис.8 приведен график оконной функции (21) и ее спектр, в котором уровень первого бокового лепестка спектра составляет Р » -38 дБ. Из него видно, что показанная характеристика оконной функции (21) по качеству не хуже соответствующих характеристик стандартных оконных функций.

1

0.8 0.6 0.4 0.2 о

— ~~7 V— —

/ \

/ \

|и(Ю|

16 20

а)

Рис.8 Оконная функция 19 (а) и ее спектр (б). Параметр 1ц=9мм, И2 = 11,1 мм, х,„= 20мм.

б)

Действительно, из граничных условий для оконной функции (21) получаем аналитическую формулу зависимости параметров Ы, Ь2 от длительности измеренного сигнала хт:

\у(0)=\у(хт)=0, ш(Х1)=1.

Согласно этим условиям, из формулы (21) получаем уравнение А, Л,

откуда следует, что х„ = 2х, =

X, + /¡2

1г2 - /г,

0,

(22)

На основе формул (21) - (22), зная длительность измеренного сигнала и согласованно меняя значения параметров оконной функции \у(х), можно существенно изменять спектр окна, добиваясь оптимального результата в подавлении случайного шума, присутствующего в измеренном сигнале, т.е. предложенная оконная функция (21) является параметрической.

Из выражения (21) получено аналитическое выражение для описания спектра данной оконной функции:

и{со) =--—

к-к

л-е

2

(23)

В качестве примера эффективного применения оконной функции (19) при цифровой фильтрации измеренного сигнала магнитного и электромагнитного дефектоскопа, можно привести решение проблемы распознавания группы поверхностных дефектов сплошности типа трещины в стальной пластине.

Исследования показали, что после проведения цифровой фильтрации сигнала, полученного от группы дефектов сплошности и содержащего случайные шумы и помехи, разрешение группы дефектов сплошности в стальном изделии по измеренному сигналу производится практически

с]:НхЛ1х2

полностью.

с1-Нх/Чх-

-0.080

О 5 10 15 20 25

а) б)

Рис.9 Вторая производная распределения напряженности магнитного поля группы из 3-х поверхностных дефектов до (а) и после последовательного пргтенения операции

фильтрации сигнала (б) При использовании систем электромагнитного неразрушающего контроля в условиях поточного промышленного производства, где существуют значительные наводки от работающего силового оборудования, на первый план выходит задача очищения от случайных шумов измеренного сигнала. Однако решение этой задачи должно осуществляться в течение весьма ограниченного временного интервала и не препятствовать решению основной задачи электромагнитной дефектоскопии стальных изделий - надежному выявлению дефектов сплошности металла в режиме реального времени.

Практика создания и эксплуатации подобных автоматизированных систем электромагнитного контроля показывает, что далеко не все алгоритмы цифровой фильтрации измеренного сигнала удовлетворяют предъявляемым требованиям.

Существуют несколько эффективных методов удаления случайных шумов из сигнала автоматических систем электромагнитного контроля стальных изделий и металлоконструкций в условиях поточного производства.

Одним из решений данной задачи является использование цифрового адаптивного фильтра, который не требует вмешательства оператора для подстройки системы контроля под существующие случайные шумы, одинаково хорошо работает во всем диапазоне частот возбуждения вихретокового преобразователя электромагнитного дефектоскопа и практически не искажает измеренный сигнал преобразователя. К преимуществам адаптивной фильтрации сигнала следует отнести также простоту аппаратной реализации и возможность адаптации к условиям контроля стальных изделий в режиме реального времени.

Возможны два варианта идентификации системы - прямая и обратная. В первом случае адаптивный цифровой фильтр включается параллельно с исследуемой системой (рис. 10а), при этом выходной сигнал преобразователя является общим для исследуемой системы и адаптивного цифрового фильтра, а выходной сигнал системы служит для адаптивного фильтра образцовым сигналом. В процессе адаптации цифрового фильтра его временные и частотные характеристики будут стремиться к соответствующим характеристикам исследуемой системы.

Во втором случае, при обратной идентификации адаптивный цифровой фильтр включается последовательно с исследуемой системой (рис. 106). Выходной сигнал системы поступает на вход адаптивного цифрового фильтра, а входной сигнал системы является образцовым для адаптивного фильтра.

® ®

Рис. 10 Идентификация измерительных систем с помощью адаптивного цифрового фильтра; а) - прямая, б) - обратная

Таким образом, цифровой фильтр стремится компенсировать влияние системы и восстановить исходный измеренный сигнал, устранив искажения сигнала, внесенные внешними источниками помех (Рис.11).

(штриховой линией показан сигнал без случайного шума, сплошной - сигнал с наложенным случайньш шумом в процессе работы адаптивного фильтра).

В четвертой главе исследуются алгоритмы цифровой обработки выходных сигналов ВТП средств электромагнитного НК на основе вейвлет-преобразования.

Разработаны методы удаления случайного шума и нелинейных трендов из сигнала электромагнитного дефектоскопа, что позволяет значительно повысить отношение сигнал шум и снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов сплошности, расположенных в стальных изделиях. Предложены примеры практического приложения указанных методов цифровой обработки измеренного сигнала в программном обеспечении и схемотехнических решениях разработанных технических средств электромагнитного НК.

Вейвлет-преобразование, как и Фурье - преобразование измеренного сигнала основано на синтезе исследуемого сигнала на основе некоторых базовых математических функций, которым присущи определенные свойства.

В случае Фурье - преобразования в качестве базовых функций используются периодические тригонометрические функции (синус, косинус и их комплекс). В случае вейвлет-преобразования сигнала базовыми функциями являются узко локализованные, непериодические функции, в общем случае схожие по форме анализируемого сигналу.

Можно выделить следующие основные направления применения вейвлет-анализа в области неразрушающего контроля стальных изделий и металлоконструкций:

- удаление случайных шумов;

- выявление и удаление нелинейных трендов;

- повышение разрешающей способности средств электромагнитной

дефектоскопии.

Выявление и удаление случайных шумов и нелинейных трендов.

Одним из практических приложений вейвлет-анализа является восстановление формы сигналов, содержащих случайные шумы. Для этого осуществляется прямое вейвлет-преобразование измеренного сигнала, затем обнуляются незначащие коэффициенты преобразования по уровню заданного порогового значения, пропорционального амплитуде случайного шума, и осуществляется обратное вейвлет-преобразование полученных коэффициентов.

В связи с тем, что случайный шум при вейвлет-преобразовании сигнала сохраняет свою структуру и амплитуду, то удаление пороговых малозначительных коэффициентов существенно понижает уровень случайного шума и не изменяет структуру измеренного сигнала.

Измеренный сигнал без случайных шумов от магнитного поля дефекта сплошности стального изделия можно восстановить путем осуществления обратного вейвлет-преобразования с использованием формулы обращения, имеющей следующий вид:

-ООО , ^ а ' ^

где постоянная Су/ = 2тг 1п + .

Следует заметить, что в данном случае, в отличие от обратного преобразования Фурье для осуществления удовлетворительного восстановления исходной формы измеренного сигнала без случайных шумов, потребуется применение ограниченного количества коэффициентов вейвлет-преобразования, что положительно сказывается в быстродействии данного алгоритма.

Восстановление значений измеренного сигнала электромагнитного дефектоскопа на основе обратного вейвлет-преобразования (24) можно осуществить разными способами.

При первом способе удаления случайного шума из выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа в формулу обращения (24) подставляются усредненные коэффициенты вейвлет-преобразования вдоль оси изменения параметра сдвига Ь. Этот способ наиболее эффективен при использовании коэффициентов вейвлет-преобразования сигнала с малыми значениями масштабирующего параметра вейвлет-функции (при а<1), например, сигналов электромагнитного дефектоскопа, полученных над объектом контроля с поверхностными дефектами типа стресс-коррозионного растрескивания, которые имеют узко локализованный характер распределения сигнала.

При втором способе удаления случайного шума из выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа в формулу обращения (24) подставляются коэффициенты вейвлет-преобразования, полученные при достаточно больших значениях масштабирующего параметра вейвлет-функции (при а > 1). Этот способ наиболее эффективен при обработке сигналов электромагнитного дефектоскопа, полученных над объектом контроля с коррозионными повреждениями, которые имеют плавные переходы и сравнительно обширные поверхности, а также для внутренних дефектов сплошности стального изделия.

В том случае, если помимо случайного шума в исходном сигнале электромагнитного дефектоскопа присутствуют линейные или нелинейные тренды, процесс математической обработки указанного сигнала проходит в два этапа.

На первом этапе осуществляется выявление случайных трендов в измеренном сигнале, далее - получение формы полинома для их описания с последующим удалением случайных трендов из сигнала средств электромагнитного НК.

В конце первого этапа обработки измеренный сигнал не содержит случайных трендов, но содержит случайные шумы, которые практически не меняют своей структуры.

На втором этапе цифровой обработки сигнала осуществляется вейвлет-преобразование измеренного сигнала с масштабирующим параметром а> 1, для которого уровень случайных шумов в коэффициентах вейвлет-преобразования измеренного сигнала незначителен.

Осуществляя обратное вейвлет-преобразование полученных коэффициентов по формуле (24), можно восстановить значения измеренного сигнала электромагнитного дефектоскопа, которые содержат в своем составе минимальный уровень случайных шумов и нелинейных трендов.

200 0 -200 -400 -600 -800

0 50 ч 100 150

а)

100 70 40

УУН(2,Ь)

- 10

-20 -50

0 15 30 45 60 75 90 105 120

б)

Рис.12 Измеренный сигнал электромагнитного дефектоскопа над сварным швом стальной трубы (а) и коэффициенты его вейвлет-преобразования (б)

I

/лгА

^—1

: ч 1 I 1 ^Ху

На рис. 12а показан экспериментально измеренный сигнал электромагнитного дефектоскопа, полученный на участке электросварного шва металлоконструкции, который содержал дефекты сплошности металла. В исходном состоянии интерпретация измеренного сигнала весьма зат руднена. Из рис. 126 видно, что коэффициенты вейвлет-преобразования измеренного сигнала электромагнитного дефектоскопа, полученные при масштабирующем параметре а=3, имеют сравнительно низкий уровень случайных шумов, при этом сведен к минимуму нелинейный тренд, вследствие чего на фоне среднего уровня величины коэффициента преобразования измеренного сигнала четко проявляются участки, соответствующие дефектам сплошности в металле электросварного шва.

Повышение разрешающей способности средств электромагнитной дефектоскопии.

Другим важным практическим приложением вейвлет-преобразования сигнала является разрешение и восстановление измеренного сигнала электромагнитного дефектоскопа, полученного над группой дефектов сплошности в стальном изделии.

Восстановление исходного распределения сигнала отдельного дефекта сплошности в составе группы дефектов в стальном изделии дает потенциальную возможность успешного решения задачи дефектометрии, которая заключается в количественной оценке геометрических параметров дефекта сплошности металла на основании выходного сигнала средств НК, так как существенно упрощает ее и позволяет использовать разработанные методы решения обратных задач, полученные преимущественно для одиночных дефектов сплошности.

Важность данного факта заключается в том, что результаты дефектометрии являются фактической базовой информацией о дефекте сплошности, которая используется для объективной оценки остаточного ресурса стальных изделий и металлоконструкций.

На рис. 13 показано распределение выходного сигнала электромагнитного дефектоскопа, полученное для группового дефекта сплошности. Видно, что на разрешение группы дефектов сплошности существенное влияние оказывает расстояние между смежными дефектами сплошности и зазор между поверхностью контроля и накладным преобразователем.

и, мВ 20

10

0

-10Ю -5 0 5 10 15 20 25 ......

Рис. 13 Измеренные и восстановленные распределения сигналов от дефектов сплошности в стальных с группой поверхностных дефектов сплошности, г = 2мм

(сплошной линией обозначен исходный измеренный сигнал, прерывистыми линиями восстановленные в результате математической обработки сигналы от отдельных

дефектов группы)

Была получена зависимость величины минимального расстояния разрешения дефектов сплошности стального изделия от рабочего зазора преобразователя электромагнитного дефектоскопа. При зазоре г = 2 мм, разрешение группы дефектов сплошности в стальной пластине по форме измеренного сигнала не представляется возможным, что подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Из рис. 13 видно, что в измеренном сигнале, полученном над группой из трех дефектов сплошности, исчезают локальные максимумы, а форма распределения измеренного сигнала становится весьма схожей с формой распределения сигнала, полученного над одиночным дефектом сплошности в стальной пластине.

В то же время амплитуда измеренного сигнала группы дефектов сплошности из трех близко расположенных трещин значительно превышает амплитуду сигнала от одиночной трещины, несмотря на то, что все дефекты имеют одинаковую глубину (Ь = 3 мм). В этом случае без дополнительной математической обработки такой измеренный сигнал электромагнитного дефектоскопа может быть ошибочно интерпретирован как одиночный, но более крупный дефект сплошности, что может послужить причиной перебраковки годного изделия.

Полученные результаты показали, что разница между экспериментально измеренным и численно восстановленным сигналом для отдельного дефекта сплошности стального изделия не превышает 10%, что согласуется с теоретически полученными оценками и лежит в пределах погрешности экспериментальных измерений.

.'/ Л 1 -7 V \

В пятой главе рассмотрены вопросы, связанные с метрологическим обеспечением средств электромагнитного контроля стальных изделий и металлоконструкций. Предложен системный подход к созданию стандартных образцов с искусственными дефектами сплошности разных типов.

Приведены типы и характеристики основных образцов искусственных дефектов, применяемых в настоящее время для аттестации средств электромагнитного НК.

Как и для других методов НК для электромагнитного метода остро стоит вопрос метрологического обеспечения результатов контроля, а также весь комплекс вопросов, связанных с разработкой контрольных образцов и имитаторов. Приращение первичных параметров вихретоковых преобразователей непосредственно связано с электромагнитными свойствами объекта контроля, геометрическими параметрами дефекта, его расположением относительно контролируемой поверхности. Исходя из этого, возникают значительные сложности при изготовлении образцов-имитаторов дефекта и их адекватности естественным дефектам с близкими по значению параметрами. В настоящее время наиболее распространены два вида стандартных образцов: образец искусственного дефекта типа поверхностная трещина, представляющий собой искусственную прорезь бесконечной (в сравнении с геометрическими размерами ВТП) или конечной длины или типа питтинговая коррозия (имитируется сквозным или плоскодонным сверлением).

Исходя из практического опыта, можно выделить наиболее часто встречающиеся виды дефектов: трещина, неметаллическое включение или непровар, закат, межслойная или внутренняя коррозия, питтинговая коррозия со стороны внутренней или наружной стенки. Часть указанных дефектов достаточно легко имитировать при помощи образцов искусственных дефектов (коррозия или трещина со стороны внутренней стенки, межслойная коррозия). Другие виды дефектов, не имеющих выхода на поверхность (неметаллическое включение, непровар, межслойная коррозия и т.п.) требуют особой тщательности в подходе к проектированию образцов, т.к. изготовить образцы полностью соответствующие реальным изделиям в большинстве случаев не представляется возможным. Единственным выходом в этой ситуации является изготовление «сборного» образца, состоящего из нескольких деталей. Подобный подход позволяет производить метрологию внутренних дефектов, однако предъявляет ряд специфических требований, как к прилеганию сопрягаемых поверхностей, так и к их ориентации относительно электромагнитных полей, создаваемых ВТП и намагничивающей системой. Также возникают сложности с периодической поверкой ОИД, т.к. определить параметры внутренних дефектов без разборки образца на составные части зачастую невозможно из-за отсутствия в условиях аттестованных метрологических лабораторий необходимого оборудования и квалифицированного персонала, способного выполнить слесарные операции.

Данные ограничения приводят к тому, что единственным способом определить действительные параметры дефекта является применение рентгеновского метода неразрушающего контроля, что в свою очередь значительно повышает стоимость поверки и ограничивает число метрологических лабораторий, способных выполнить данную операцию.

Достоверность и единство результатов контроля обеспечиваются комплексом мероприятий, определяемых метрологическим обеспечением средств неразрушающего контроля. Для выполнения экспериментальных исследований, а также для обеспечения необходимой метрологической базы совместно с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» был разработан, согласован, утвержден и внесен Государственный реестр средств измерений (№ 40696-09, свидетельство № 36079 от 09.09.09) «Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров для вихретоковой дефектоскопии КОИДЗ-ВД» (Рис. 14). В данный комплект вошли образцы с искусственными дефектами, изготовленные из сталей и сплавов из цветных металлов, наиболее часто встречающихся в качестве материалов объектов контроля. Диапазон материалов образцов, глубин дефектов, шероховатости, отрицательной и положительной кривизны поверхности достаточно широк и позволяет оценивать метрологические характеристики большинства отечественных и зарубежных производителей.

Комплекты КОИДЗ-ВД состоят из образцов искусственных дефектов (ОИД) и образцов зазоров (03). Образцы искусственных дефектов выполнены в виде плоских и изогнутых пластин и цилиндров, на рабочих поверхностях которых изготовлены дефекты в виде нарушения сплошности в форме щелей различной глубины, ширины раскрытия и длины._________

Рис. 14 Комплект КОИДЗ-ВД

Основные технические характеристики КОИДЗ ВД. Таблица 2

Диапазон номинальных значений глубины дефектов, мм от 0,1 до 10

Пределы допустимой погрешности значения глубины дефектов, мм от ±0,01 до ±0,25

Диапазон номинальныхзначений ширины раскрытия дефектов, мм от 0,05 до 0,25

Пределы допустимой погрешности значения ширины раскрытия дефектов, мм от ±0,01 до ±0,05

Диапазон номинальных значений длины дефекюв, мм от И до 100

Пределы допустимой погрешности значения длины дефектов, мм от ±0.5 до±1

Диапазон номинальных значений толщины образцов зазоров, мм от 0,2 до 10

Пределы допустимой погрешности значения толщины образцов мм от ±0,02 до ±0,5

Диапазон номинальных значений радиуса кривизны криволинейных поверхностей с дефектами, мм - выпуклой - вогнутой от 13до510 10

В шестой главе приведено описание средств неразрушающего контроля, разработанных при непосредственном участии автора за период с 1999 по 2012 годы. Указанные приборы и установки разработаны на основании теоретических и экспериментальных исследований, положенных в основу данной диссертационной работы, а также разработанных автором технических решений.

Разработанные приборы и установки неразрушающего контроля охватывают следующие области применения:

• контроль деталей и узлов железнодорожного подвижного состава;

• контроль поверхности действующих магистральных трубопроводов;

• контроль деталей авиационной и ракетно-космической отрасли;

• контроль сосудов и резервуаров, работающих под давлением;

• контроль деталей подъемных механизмов и кранового хозяйства;

• контроль оборудования нефтегазовой отрасли;

• контроль сварных соединений различного назначения;

• контроль листового проката, труб и профилей различного сечения в процессе их производства;

• контроль электромагнитных и механических свойств изделий из ферромагнитных сплавов в процессе их производства и эксплуатации.

Вихретоковын дефектоскоп ВД-12НФМ.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФМ (Рис. 15а) был разработан для контроля деталей подвижного состава железнодорожного транспорта. Основными особенностями дефектоскопа являются возможность контроля криволинейных поверхностей со значительной шероховатостью, таких как: диски вагонных колес, корпус автосцепки, боковые рамы, надрессорные балки, тормозные тяги и др.

Проведенные автором исследования позволили определить квазиоптимальные параметры вихретокового преобразователя и разработать схемотехнические решения, позволяющие получить информацию о глубине дефекта, а также осуществить отстройку от ряда влияющих факторов, таких как кривизна поверхности и изменение рабочего зазора.

В ходе дальнейшей модернизации ВД-12НФМ получил возможность контроля изделий из немагнитных сплавов.

а) б)

Рис. 15 Внешний вид ВД-12НФМ (а) и ВД-12НФП (б)

На рис. 15 приведен внешний вид вихретоковых дефектоскопов ВД-12НФМ и ВД-12НФП с подключенными вихретоковыми преобразователями. Основные технические характеристики дефектоскопа приведены в таблице 3. Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФМ зарегистрирован в Реестре Системы добровольной сертификации средств измерений - сертификат № 10.000.0381 от 19.02.2010.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП (Рис. 156) является модернизированной версией ВД-12НФМ. Основными отличительными особенностями являются использование микропроцессорной системы сбора, обработки и вывода информации о дефекте сплошности, а также изменение схемотехники блока обработки сигнала, что позволило раздельно выделять и обрабатывать такие первичные параметры контроля как фаза и амплитуда. Использование в программном обеспечении дефектоскопа метода цифровой фильтрации на базе параметрической оконной функции позволило существенно повысить чувствительность дефектоскопа к дефектам.

Основные технические характеристики дефектоскопа приведены в таблице 3.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП зарегистрирован в Реестре Системы добровольной сертификации средств измерений - сертификат № 09.000.0328 от 10.03.2009.

ВД-12НФП

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФК.

Для контроля протяженных сварных соединений, где контроль производится в статическом режиме и, соответственно, влияние зазора и перекоса преобразователя на выходной сигнал дефектоскопа особенно сильно, был разработан вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФК.

Отличительной особенностью ВД-12НФК стало использование амплитуды в качестве второго информационного параметра о величине непроводящего зазора между преобразователем и поверхностью объекта контроля, что позволило практически исключить влияние зазора на показания дефектоскопа в статическом режиме и значительно повысил достоверность контроля.

На рис. 16 приведен пример контроля шкива редукторно-карданного привода генератора ТК-2 с помощью вихретокового дефектоскопа ВД-12НФК и устройства непрерывной регистрации

Рис. 16 Контроль шкива редукторно-карданного Рис. 17 Рама тележки КВЗ-ЦНИИ на привода генератора с использованием HPK намагничивающем устройстве МСН-21

ВД-12НФК был успешно применен в составе стенда автоматизированного контроля рам тележек (рис. 17), а также для неразрушающего контроля других деталей и узлов подвижного состава.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФК зарегистрирован в Реестре Системы добровольной сертификации средств измерений - сертификат №07.000.0291 от 24.12.2007.

Основные технические характеристики средств НК. _ Таблица 3.

ВД-12НФМ ВД-12НФ11 ВД-12НФК

Пороговый дефект, мм 0,5 0,3 0,3

Максимальный рабочий зазор 3 3 3

Погрешность определения глубины дефекта ±30% ±10% ±10%

Частота тока возбуждения преобразователей. кГц 70±5 70±5 70±5

Максимальный угол отклонения от нормали к поверхности контроля, ° ±30 ±60 ±60

Вихретоковый дефектоскоп ВД-90НП

С учетом накопленного опыта эксплуатации различных портативных дефектоскопов был разработан многоцелевой вихретоковый дефектоскоп ВД-90НП (Рис. 18а). Производительность используемого микропроцессора позволила реализовать математическую обработку в режиме реального времени без использования внешних вычислительных средств. Также в дефектоскопе была реализована адаптивная цифровая фильтрация, что позволило значительно повысить чувствительность к дефектам. Дефектоскоп способен выявлять и оценивать трещины глубиной от 0,1 мм в любых конструкционных сталях и сплавах. Дефектоскоп нашел применение в нефтегазовой промышленности, авиационной, ракетно-космической и других отраслях Разработанные в ходе теоретических и экспериментальных исследований П-образная намагничивающая система (Рис. 186) и алгоритмы анализа сигнала вихретокового преобразователя позволяет данному дефектоскопу выявлять не только поверхностные, но и подповерхностные дефекты типа несплошности в изделиях из ферромагнитных материалов, что значительно расширяет область его применения.

Основные технические характеристики дефектоскопа приведены в таблице 4.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-90НП зарегистрирован в Реестре Системы добровольной сертификации средств измерений - сертификат № 11.000.0431 от 06.06.2011.

а) б)

Рис. 18 Внешний вид ВД-90НП (а) и электромагнитного преобразователя (б) с намагничивающей системой и датчиком пути.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-91НМ.

С целью повышения производительности контроля и упрощения анализа полученных результатов был разработан многоканальный вихретоковый дефектоскоп ВД-91НМ (рис. 19а).

а)

Рис. 19 Внешний вид ВД-91НМна объекте контроля (а) и его блока преобразователей совмещенного с блоком обработки и передачи сигнала (б).

б)

Отличительной особенностью прибора является то, что блок из 15-ти преобразователей и схема обработки и передачи данных объединены в единый компактный блок (рис. 196). Несколько подобных блоков объединяются в единую систему, что позволяет обеспечить необходимую гибкость системы контроля и получать в едином потоке данные со всех блоков, входящих в систему неразрушающего контроля с их последующей математической обработкой и визуализацией результатов контроля. Данные со всех блоков передаются на персональный компьютер, осуществляющий их обработку, хранение и вывод. Использование значительных вычислительных мощностей позволило успешно применить большинство разработанных в ходе данной диссертационной работы алгоритмов обработки сигналов.

Основные технические характеристики дефектоскопа приведены в таблице 4.

Вихретоковый дефектоскоп ВД-92НП.

Для контроля изделий из металлопроката в процессе их производства был разработан поточный вихретоковый дефектоскоп ВД-92НП (рис. 20а). Основным назначением дефектоскопа является контроль труб, прутков, профилей различного сечения (рис. 206). Поточный режим контроля позволил в полной мере реализовать в программном обеспечении дефектоскопа разработанные в ходе диссертационной работы описанные методы цифровой обработки сигнала. С момента проведения непосредственно съема первичной информации преобразователем до момента принятия решения о сортировке дефектной продукции существует временной интервал, что позволяет производить обработку не в режиме реального времени. Это дает возможность в полной мере применить вейвлет- и Фурье-преобразование, оконную функцию и другие методы цифровой обработки сигнала.

а) б)

Рис. 20 Электронный блок ВД-92НП (а) в составе участка неразрушающего контроля (б) трубопрокатного стана.

Основные технические характеристики дефектоскопа приведены в таблице 4.

Основные технические характеристики средств НК Таблица 4.

ВД-90НП ВД-91НМ ВД-92НП

Пороговый дефект, мм 0.1 0.3 ЕЙ 10246:3-2000

Максимальный рабочий зазор 10 3 10

Погрешность определения глубины дефекта ±10% ±10% ±10%

Частота тока возбуждения преобразователей, кГц 1-2000 1-2000 1-2000

Максимальный угол отклонения от ±90

нормали к поверхности контроля, °

Число каналов 1 15 1

В заключении приведены основные выводы и результаты диссертационной работы.

В приложении представлены справочные данные и материалы о внедрении в промышленность результатов диссертации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Впервые предложен, теоретически обоснован, методически и метрологически обеспечен, аппаратно реализован и внедрен на предприятиях машиностроительной, нефтегазовой, аэрокосмической, транспортной отраслей промышленности метод неразрушающего контроля на основе взаимодействия комбинированных электромагнитных полей с металлом, что позволило повысить достоверность контроля и снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов.

2. Определен аналитический вид функций, устанавливающих взаимосвязь плотности распределения индуцируемых вихревых токов в металле с напряженностью магнитного поля и неоднородностью электромагнитных свойств объекта контроля.

3. Предложены теоретические модели формирования сигнала накладного ВТП над внутренним и поверхностным дефектом сплошности, основанные на определении магнитных моментов вихревых токов в металле и описываемые простыми алгебраическими функциями, обеспечивающие расхождение с полученными экспериментальными данными менее 20%.

4. Для метрологического обеспечения средств НК разработан и утвержден в органах государственной сертификации и аккредитации «Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров для вихретоковой дефектоскопии КОИДЗ-ВД». Входящие в данный комплект образцы, позволяют оценить влияние на погрешность измерения глубины дефектов таких параметров, как: электромагнитные свойства объекта контроля, состояние поверхности, протяженность дефекта и его раскрытие и т.д.).

5. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования влияния на результаты электромагнитной дефектоскопии находящихся в полости дефекта сплошности продуктов коррозии металла позволили на 20% снизить погрешность оценки глубины дефектов несплошности типа трещина.

6. Теоретически и экспериментально показано, что в постоянном магнитном поле становится возможным выявление внутренних дефектов, при этом вдвое увеличивается чувствительность средств НК к поверхностным дефектам.

7. Определены значения масштабирующего параметра, при которых осуществление прямого и обратного вейвлет-преобразования коэффициентов измеренного сигнала приводит к трехкратному уменьшению величины случайных шумов и нелинейных трендов в измеренном сигнале.

8. Использование цифровой адаптивной фильтрации и параметрической оконной функции позволяет более чем в 5 раз повысить отношение сигнал/шум для выходного сигнала вихретокового дефектоскопа.

9. На основании полученных результатов диссертационной работы были разработаны; сертифицированы уполномоченными органами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии РФ; внедрены в промышленность средства электромагнитного неразрушающего контроля различного назначения в количестве более 1300 шт.:

• ВД-12НФМ - определены квазиоптимальные параметры вихретокового преобразователя, разработаны схемотехнические решения, позволяющие снизить влияние величины рабочего зазора на показания дефектоскопа.

• ВД-12НФП - для повышения соотношения сигнал/шум использована параметрическая оконная функция (патент на полезную модель №63068).

• ВД-12НФК - исключено влияние перекоса преобразователя на выходной сигнал дефектоскопа, реализовано получение выходного сигнала на основании композиции данных амплитудного и фазового канала (патент на изобретение №2312333).

• ВД-90НП - аппаратно реализован алгоритм адаптивной цифровой фильтрации (патент на полезную модель №87527). Обеспечено выявление подповерхностных и внутренних дефектов сплошности за счет разработанной намагничивающей системы (патент на полезную модель №63114).

• ВД-91НМ и ВД-92НП - реализованы алгоритмы удаления нелинейного тренда и случайного шума на основе методов спектрального анализа сигнала.

Указанные средства НК успешно эксплуатируются: ООО «Газнадзор», ОАО «РЖД», ЗАО НПЦ «Молния», ОАО "Рузхиммаш", ОАО "Тихорецкий машиностроительный завод им. В.В. Воровского", ОАО "ГАЗПРОМ", ЗАО "НТС-ЛИДЕР", ОАО "Туламашзавод", ОАО "Саранский Вагоноремонтный завод", ОАО "ТРАНСМАШХОЛДИНГ", ОАО РКК «Энергия», ОАО «КАМАЗ», ГК «Ремпутьмаш», КБ «Мотор», Дальневосточный завод «Звезда», ОАО «ВМЗ» и еще более чем на 40 предприятиях машиностроительной, нефтегазовой, аэрокосмической, транспортной и других отраслей промышленности.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Монографии:

1. Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г. Вихретоковый контроль. -ИД «Спектр», 2011. - 224с.

2. Загидулин Р.В., Ефимов А.Г. Цифровой анализ сигналов в электромагнитной дефектоскопии. Физические основы и практические приложения. - Saarbrücken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG., 2011. -119 c.

В ведущих рецензируемых изданиях:

1. Мужицкий В.Ф., Бизюлев А.Н., Загидулин Р.В., Ефимов А.Г. Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП и методы обработки измеренного сигнала от дефекта. - Дефектоскопия, 2004, № 5, с. 85-91.

2. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Загидулин Т.Р., Шубочкин А.Е. Исследование влияния продуктов коррозии магистрального нефтепродуктопровода на сигнал вихретокового дефектоскопа ВД-12НФП. -Контроль. Диагностика, №09, 2007, с. 42-46.

3. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е., Сысоев A.M. Портативные вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ и ВД-12НФП. - Дефектоскопия, 2007, № 10, с. 80-90.

4. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г. Модель поверхностного дефекта конечной длины при нормальном намагничивании переменным магнитным полем и расчет топографии его магнитостатического поля. - Дефектоскопия, 2008, №3, с. 8-29.

5. Бакунов A.C., Ефимов А.Г. Вихретоковый неразрушающий контроль в дефектоскопии металлоизделий. - Контроль. Диагностика, №4,2009, с.21-22.

6. Ефимов А.Г. Сравнительный анализ методов цифровой фильтрации. -Контроль. Диагностика, №10, 2009, с.67-68

7. Ефимов А.Г. Разработка адаптивных вихретоковых средств дефектометрии. -Дефектоскопия, 2010, №10, с. 90-99.

8. Бакунов A.C., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Применение современных средств вихретоковой дефектоскопии для контроля различных промышленных объектов. - Контроль. Диагностика, №04,2011г, с. 13-17.

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

Ю.Ефимов А.Г. К влиянию продуктов коррозии металла и отложений на выявляемость дефектов сплошности при электромагнитном контроле стальных изделий. Часть 1. Расчет плотности вихревых токов в металле. - Контроль. Диагностика, 2012, № 1, с. 25-33.

П.Ефимов А.Г. К влиянию продуктов коррозии металла и отложений на выявляемость дефектов сплошности при электромагнитном контроле стальных изделий. Часть 2, Устранение влияния продуктов коррозии металла на сигнал вихретокового дефектоскопа. - Контроль. Диагностика, 2012, № 2, с. 26-33.

12. Ефимов А.Г. Использование оконной функции при спектральном анализе сигнала электромагнитного дефектоскопа. - Заводская лаборатория, 2012, №2, с. 47-50.

13. Ефимов А.Г. Распределение сигнала накладного вихретокового преобразователя над стальным изделием с внутренним дефектом сплошности в приложенном магнитном поле. - Контроль. Диагностика, 2012, №3, с. 17-24.

14. Ефимов А.Г. Вейвлет-преобразование сигнала от группы дефектов сплошности. - Заводская лаборатория, №3,2012, с. 39-44.

В прочих изданиях:

1. Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е., "Использование вихретоковых дефектоскопов для контроля насосных штанг и насосно-компрессорных труб." - Научные труды V Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» книга "Приборостроение", Москва, 2002, с. 69-73.

2. Мужицкий В.Ф., Бизюлев А.Н., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ и ВД-12НФП. - 1-ая Национальная конференция "Методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики" Материалы конференции 21-24 октября 2003 г. Молдова, Кишинев, с. 111-112

3. Шубочкин А.Е., Ефимов А.Г. Средства вихретоковой дефектоскопии для ручного и автоматизированного контроля изделий различных отраслей промышленности. - 13-я Международная Деловая встреча «Диагностика -2003» в Сочи, с.69.

4. Ефимов А.Г. Использование оконной функции и метода свертки для цифровой фильтрации сигнала от дефекта. - III международная конференция "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2004 г, с.80.

5. Ефимов А.Г. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф., Шлеин Д.В. Опыт применения вихретокового дефектоскопа ВД-12НФП на предприятиях ОАО "РЖД". -Материалы XIV международной конференции "Современные методы и средства НК и ТД", Ялта 2006, с.41

6. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф., Шубочкин А.Е., Ефимов А.Г. Вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ и ВД-12НФП. - Материалы III Российской научно-технической конференции "Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций", тезисы конференции, Екатеринбург, ИМАШ УрО РАН, 2007, с. 189.

7. Ефимов А.Г. Использование оконной функции и метода свертки для цифровой аналитической фильтрации сигнала от дефект. - VI международная конференция "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2007 г, с. 109.

8. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е., Сысоев A.M. Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП с устройством непрерывной регистрации результатов контроля. - материалы XV международной конференции "Современные методы и средства НК и ТД", Ялта 2007, с. 200.

9. Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е Портативные вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ и ВД-12НФП. - 17-я Международная Деловая встреча «Диагностика-2007», Сочи 2007, с.52.

Ю.Ефимов А.Г. Экспериментальное исследование преимуществ применения мультичастотного контроля с использованием вихретокового дефектоскопа ВД-90НП. - XVIII всероссийская научно-техническая конференция по неразрушаюшему контролю и технической диагностике, Нижний Новгород 2008, с.16.

11. Vladimir F. Muzhitskiy, Alexey G. Efimov, Andrey E. Shubochkin COMPUTERIZED PORTABLE EDDY-CURRENT FLAW DETECTORS. - 17th World Conference on Nondestructive Testing, 2008, Shanghai, China, p.541.

12. Alexander S. Bakounov, Aleksey G. Efimov, Andrey E. Shubochkin NEW POSSIBILITIES OF EDDY-CURRENT FLAW DETECTORS. - ISSN 1392-2114 ULTRAGARSAS (ULTRASOUND), Kaunas, Vol.64, No.2, 2009, p.32-34.

13. Бакунов А.С., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Новые практические достижения в области вихретоковой дефектоскопии. - VIII международная конференция "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2009 г, с.48.

14. Бакунов А.С., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Вихретоковый дефектоскоп ВД-90НП. - 3-я международная научно-техническая конференция и выставка «Современные методы и приборы контроля качества и диагностика состояния объектов», Могилев 2009, с. 15

15.Шкатов П.Н, Ефимов А.Г. Накладной дифференциальный ВТП с резонансным контуром, использование математического аппарата для моделирования процессов и повышения точности оценки дефектов». Международная научно-техническая конференция "Информационные технологии в науке, технике и образовании. - Египет, Хургада 2009.

16. Ефимов А.Г. Разработка адаптивных вихретоковых средств дефектометрии. -кандидатская диссертация, Москва, 2009г.

17. Efimov A.G., Shubochkin А.Е. Expansion of Possibilities of Eddy-Current Detection Due to Application of Multi-Frequency Testing Method. - 10th European Conference on Non-Destructive Testing, Moscow, 201 Or.

18. Шубочкин A.E., Ефимов А.Г. Учет магнитных свойств зоны термического влияния сварных соединений применительно к магнитно-вихретоковому контролю магистральных трубопроводов. - XIX Всероссийская Конференция по НК и ТД, Самара, 2011 г, стр. 373 - 375.

19. Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Опыт эксплуатации вихретокового дефектоскопа ВД-90НП для неразрушающего контроля во время капитального ремонта магистральных газопроводов. - XIX Всероссийская Конференция по НК и ТД, Самара, 2011г„ стр. 152 - 153.

20. Загидулин Р.В., Ефимов А.Г. О возможности оценки остаточного ресурса металла по результатам электромагнитной дефектоскопии. - Сборник научных статей «Мировое сообщество: проблемы и пути решения» Уфа: Изд-во УГНТУ 2011, №30, с.40-48.

21. Ефимов А.Г., Загидулин Р.В. О форме сигнала накладного вихретокового преобразователя над стальным изделием с дефектом сплошности в постоянном магнитном поле. - Сборник научных статей «Мировое сообщество: проблемы и пути решения» Уфа: Изд-во УГНТУ. 2011, № 30, с.48-56.

На разработанные средства неразрушающего контроля получены следующие патенты:

1. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Патент на полезную модель №63068 от 13.05.2007 "Вихретоковое устройство для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроюдящих материалов", заявка от 13.12.2006, опубл. 10.05.2007.

2. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Патент на изобретение №2312333 "Вихретоковое устройство для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроводящих материалов", заявка от 30.082006, опубл. 10.12.2007

3. Бакунов A.C., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Патент на полезную модель №87527 от 10.10.2009 «Адаптивное вихретоковое устройство для обнаружения и измерения поверхностных и подповерхностных трещин в деталях из токопроводящих материалов» заявка от 18.05.2009.

4. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. Патент на полезную модель №63114от 10 мая2007г «Устройство намагничивания», заявка от 13.12.2006

5. Бакунов A.C., Кудрявцев Д.А., Артемов В.А., Ефимов А.Г. Патент на полезную модель №87530 от 10.10.2009 «Устройство для измерения коэрцитивной силы материалов», заявка от 27.04.2009.

ВВЕДЕНИЕ - 4 -

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ - 8

1.1 Развитие и современный уровень исследований в области магнитных методов контроля - 8

1.2 Развитие и современный уровень исследований в области вихретоковой дефектоскопии -161.3 Развитие методов и приборов электромагнитной дефектоскопии - 28 -1.4 Выводы -352. РАСЧЕТ СИГНАЛА НАКЛАДНОГО ВИХРЕТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАД МЕТАЛЛОМ С ДЕФЕКТАМИ СПЛОШНОСТИ КОНЕЧНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ - 37

2.1 Расчет плотности вихревых токов в металле, индуцируемых переменным магнитным полем накладного вихретокового преобразователя - 37

2.2 распределение сигнала накладного вихретокового преобразователя над стальным изделием с внутренним дефектом сплошности в приложенном магнитном поле - 54

2.3 распределение сигнала накладного вихретокового преобразователя над стальным изделием с поверхностным дефектом сплошности конечной протяженности - 70

2.4 влияние продуктов коррозии металла и отложений на сигнал вихретокового преобразователя при электромагнитном контроле стальных изделий - 94

2.5 выводы -1143. АНАЛИЗ СПЕКТРА СИГНАЛА ВИХРЕТОКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА

3.1 преобразование фурье сигнала электромагнитного дефектоскопа от поверхностного дефекта сплошности -117

3.2 выбору оконной функции при анализе спектра сигнала электромагнитного дефектоскопа -126

3.3 Адаптивная цифровая фильтрация сигнала электромагнитного дефектоскопа -135

3.4 Выводы -143

4. ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИГНАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДЕФЕКТОСКОПА

4.1 вейвлет-функции алгебраического типа -144

4.2 вейвлет-преобразование сигнала от дефекта сплошности в стальном изделии -149

4.3 вейвлет-преобразование экспериментально измеренного магнитного поля дефекта сплошности в стальном изделии -162

4.4 вейвлет-преобразование сигнала от группы дефектов сплошности в стальном изделии -1664.5 Коэффициенты вейвлет-преобразования случайного шума в сигнале электромагнитного дефектоскопа -111

4.6 Коэффициенты вейвлет-преобразования случайного тренда в сигнале электромагнитного дефектоскопа - 183

4.7 Методы удаления случайного шума и нелинейных трендов из сигнала электромагнитного дефектоскопа. примеры практического приложения - 191

4.8 Выводы -208

5. РАЗРАБОТКА МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ С

ИЗДЕЛИЯМИ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ - 209

5.1 Состояние проблемы -2095.2 Основные виды дефектов и контрольных образцов - г ю

5.3 Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров для вихретоковой дефектоскопии КОИД 3-ВД -2175.4 Выводы -2296. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ - 230

6.1 Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФМ - 231

6.2 Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП - 239

6.3 Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФК - 247

6.4 Дефектоскоп вихретоковый ВД-90НП - 252

6.5 Многоканальный вихретоковый дефектоскоп вд-91НМ -2596.6 вихретоковая система автоматизированного контроля ВД-92НП - 264 -6.7 Выводы - 268 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ - 271 -БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ - 273 -ПРИЛОЖЕНИЯ - 292

Неразрушающий контроль (НК) в настоящее время занимает важное место в технологическом процессе производства, а также безопасной эксплуатации а 1 изделий ответственного назначения. Из-за отсутствия в последние десятилетия реальных капиталовложений, направленных на модернизацию производства и обновление основных фондов, к настоящему времени сложилась критическая ситуация, связанная как со значительным износом производственных мощностей и, как следствие, качеством выпускаемой продукции. Также следует отметить, что значительная часть находящихся в эксплуатации производственных объектов давно выработала свой эксплуатационный ресурс и требует постоянного контроля своего технического состояния. В то же время интеграция Российской Федерации в международное экономическое пространство требует значительного повышения качества выпускаемой продукции и соответствия ее требованиям международных стандартов.

Эксплуатирующиеся на многих промышленных предприятиях средства неразрушающего контроля давно выработали свой ресурс и не соответствуют современным требования, в частности, как в области обязательного документирования результатов контроля, так и по снижению влияния человеческого фактора на его достоверность. За годы, прошедшие с развала существовавшей в СССР системы неразрушающего значительно снизился уровень профессионализма персонала, работающего в системе НК. В связи с этим особенно остро стоит задача разработки средств автоматизированных средств НК, а также средств НК, контролирующих правильность проведения контроля и автоматически документирующих его результаты.

Отдельно следует отметить, что в настоящее время Российская Федерация является одним из основных поставщиков углеводородного сырья на европейские и азиатские рынки, и вопросы, связанные с техногенной безопасностью трубопроводного транспорта выходят на первый план в сфере неразрушающего контроля. В настоящее время средний срок эксплуатации 30% газопроводов превысил тридцатилетний рубеж. Значительная протяженность (более 200тыс. км) магистральных трубопроводов влечет за собой огромное количество работы для своевременного контроля их состояния.

Электромагнитные методы контроля занимают важное место в системе НК, их основными достоинствами являются: высокая скорость, возможность бесконтактного съема информации, возможность контроля сильно корродированных поверхностей и поверхностей со значительной шероховатостью, а также экологическая безопасность методов и возможность их применения на объектах повышенной производственной опасности.

В настоящей работе обобщаются исследования автора по разработке основных вопросов электромагнитных методов дефектоскопии и дефектометрии и создания как приборов для обнаружения как поверхностных, так и подповерхностных дефектов различного происхождения в деталях различных машин и механизмов ответственного назначения, так и электромагнитных средств автоматизированного неразрушающего контроля несплошности поверхности изделий из проката в технологическом потоке их производства.

При этом особое внимание уделяется вопросам оценки остаточного ресурса 1 изделий по результатам электромагнитной дефектоскопии, что является одним из наиболее актуальных направлений неразрушающего контроля.

Методы оценки отдельных геометрических параметров дефекта, которые построены на однозначной зависимости этих параметров от отдельных свойств магнитного поля дефекта, имеют ограниченную точность и область практического применения. Их использование не решает в целом задачу дефектометрии, т.к. на магнитное поле дефектов влияет значительное число факторов, таких как: геометрические параметры дефекта, электромагнитные свойства объекта контроля, условия проведения объекта контроля, в частности обеспечение неизменности зазора между преобразователем с системой намагничивания и поверхностью контролируемого объекта.

С математической точки зрения задача оценки геометрических параметров дефекта типа несплошности относится к классу обратных задач, где исходными данными являются параметры магнитного поля дефекта. Использование упрощенных теоретических моделей дефектов типа несплошности не позволяют с достаточной точностью определить параметры дефекта.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения.

6.7 ВЫВОДЫ

Впервые предложен, теоретически обоснован, методически и метрологически обеспечен, аппаратно реализован и внедрен на предприятиях машиностроительной, нефтегазовой, аэрокосмической, транспортной отраслей промышленности метод неразрушающего контроля на основе взаимодействия комбинированных электромагнитных полей с металлом, что позволило повысить достоверность контроля и снизить погрешность определения геометрических параметров дефектов.

Определен аналитический вид функций, устанавливающих взаимосвязь плотности распределения индуцируемых вихревых токов в металле с напряженностью магнитного поля и неоднородностью электромагнитных свойств объекта контроля.

Предложены теоретические модели формирования сигнала накладного ВТП над внутренним и поверхностным дефектом сплошности, основанные на определении магнитных моментов вихревых токов в металле и описываемые простыми алгебраическими функциями, обеспечивающие расхождение с полученными экспериментальными данными менее 20%.

Для метрологического обеспечения средств НК разработан и утвержден в органах государственной сертификации и аккредитации «Комплект образцов искусственных дефектов и зазоров для вихретоковой дефектоскопии КОИДЗ-ВД». Входящие в данный комплект образцы, позволяют оценить влияние на погрешность измерения глубины дефектов таких параметров, как: электромагнитные свойства объекта контроля, состояние поверхности, протяженность дефекта и его раскрытие и т.д.).

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования влияния на результаты электромагнитной дефектоскопии находящихся в полости дефекта сплошности продуктов коррозии металла позволили на 20% снизить погрешность оценки глубины дефектов несплошности типа трещина.

Теоретически и экспериментально показано, что в постоянном магнитном поле становится возможным выявление внутренних дефектов, при этом вдвое увеличивается чувствительность средств НК к поверхностным дефектам.

-2697. Определены значения масштабирующего параметра, при которых осуществление прямого и обратного вейвлет-преобразования коэффициентов измеренного сигнала приводит к трехкратному уменьшению величины случайных шумов и нелинейных трендов в измеренном сигнале.

8. Использование цифровой адаптивной фильтрации и параметрической оконной функции позволяет более чем в 5 раз повысить отношение сигнал/шум для выходного сигнала вихретокового дефектоскопа.

9. На основании полученных результатов диссертационной работы были разработаны; сертифицированы уполномоченными органами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии РФ; внедрены в промышленность средства электромагнитного неразрушающего контроля различного назначения в количестве более 1300 шт.:

10. ВД-12НФМ - определены квазиоптимальные параметры вихретокового преобразователя, разработаны схемотехнические решения, позволяющие снизить влияние величины рабочего зазора на показания дефектоскопа.

11. ВД-12НФП - для повышения соотношения сигнал/шум использована параметрическая оконная функция (патент на полезную модель №63068).

12. ВД-12НФК - исключено влияние перекоса преобразователя на выходной сигнал дефектоскопа, реализовано получение выходного сигнала на основании композиции данных амплитудного и фазового канала (патент на изобретение №2312333).

13. ВД-90НП - аппаратно реализован алгоритм адаптивной цифровой фильтрации (патент на полезную модель №87527). Обеспечено выявление подповерхностных и внутренних дефектов сплошности за счет разработанной намагничивающей системы (патент на полезную модель №63114).

14. ВД-91НМ и ВД-92НП - реализованы алгоритмы удаления нелинейного тренда и случайного шума на основе методов спектрального анализа сигнала.

Указанные средства НК успешно эксплуатируются: ООО «Газнадзор», ОАО «РЖД», ЗАО НПЦ «Молния», ОАО "Рузхиммаш", ОАО "Тихорецкий машиностроительный завод им. В.В. Воровского", ОАО "ГАЗПРОМ", ЗАО "НТС-ЛИДЕР", ОАО "Туламашзавод", ОАО "Саранский Вагоноремонтный завод", ОАО "ТРАНСМАШХОЛДИНГ", ОАО РКК «Энергия», ОАО «КАМАЗ», ГК «Ремпутьмаш», КБ «Мотор», Дальневосточный завод «Звезда», ОАО «ВМЗ» и еще более чем на 40 предприятиях машиностроительной, нефтегазовой, аэрокосмической, транспортной и других отраслей промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в ходе данной работы были получены следующие результаты:

1. Получены аналитические выражения для распределения плотности вихревых токов в металле стального изделия, индуцируемых переменным магнитным полем накладного вихретокового преобразователя (ВТП).

2. Установлен аналитический вид функции преобразования напряженности магнитного поля, создаваемого накладным ВТП, в плотность распределения индуцируемых вихревых токов в металле.

3. Установлен характер и аналитическая зависимость влияния неоднородности электромагнитных свойств объекта контроля на плотность вихревых токов в металле.

4. Предложены теоретические модели формирования сигнала накладного ВТП над внутренним дефектом сплошности и поверхностным дефектом сплошности конечной протяженности, основанные на определении магнитных моментов вихревых токов в металле.

5. Показано, что наличие продуктов коррозии металла в полости дефектов сплошности оказывает существенное влияние на результаты электромагнитной дефектоскопии, и в меньшей степени - на результаты магнитного контроля стальных изделий и металлоконструкций.

6. Теоретически и экспериментально показано, что магнитная неоднородность поверхности металла в постоянном магнитном поле повышает выявляемость поверхностных и внутренних дефектов сплошности, за счет увеличения отклика накладного ВТП, вызванного присутствием дефекта.

7. Показано, что применение использующих характерные особенности зашумленного сигнала преобразователя адаптивных цифровых фильтров и вейвлет-анализа, позволяющего произвести локализацию измеренного сигнала по времени и частоте, дает неоспоримые преимущества для детализации структуры измеренного сигнала средств электромагнитного НК при его интерпретации.

8. Установлено, что осуществление прямого и обратного вейвлет-преобразования коэффициентов измеренного сигнала, полученных при определенных значениях масштабирующего параметра вейвлетпреобразования, приводит к существенному уменьшению величины случайных шумов и нелинейных трендов в измеренном сигнале.

9. Представлены различные алгоритмы математической обработки выходных сигналов средств электромагнитного неразрушающего контроля, позволяющие более чем в 5 раз повысить соотношение сигнал/шум, а также в 3 раза снизить погрешность определения геометрических параметров дефекта.

Ю.Разработано и утверждено в органах государственной сертификации и аккредитации метрологическое обеспечение для средств электромагнитного неразрушающего контроля.

11 .Был разработан и внедрен ряд средств электромагнитного неразрушающего контроля различного назначения - от портативных ручных дефектоскопов до поточных систем автоматизированного контроля: вихретоковые дефектоскопы ВД-12НФМ (800 шт.), ВД-12НФП (500 шт.), ВД-12НФК (2 шт.), ВД-90НП (40 шт.), ВД-91НМ (1 шт.), ВД-92НП (3 шт.). л -273- ■

1. Абакумов A.A., Абакумов (мл.) A.A. Магнитная диагностика газонефтепродуктопроводов. М., Энергоатомиздат, 2001 г., 440 с.

2. Аркадьев В.К. О развитии теоретических основ дефектоскопии. ЖТФ, 1938, т. 8, вып. 4, с. 307.

3. Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции. М.: Наука, 1974 г.-432 с.

4. Астафьева Н.М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. -Успехи физических наук, 1996, том 166, №11, с. 1145 1170.

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

6. Бакунов A.C., Ефимов А.Г. «Вихретоковый неразрушающий контроль вдефектоскопии металлоизделий» Контроль. Диагностика, . Москва, Машиностроение, №04,2009, с.21-22.

7. Бакунов A.C., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. «Новые практические достижение в области вихретоковой дефектоскопии» "Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности", Москва 2009 г, с.48. :

8. Беда П.И. Зависимость вносимой ЭДС накладного датчика от параметров трещин в немагнитном металле. В кн.: Электромагнитные методы контроля. - МДНТП, им. Ф.Э.Дзержинского, 1969, с. 56-63.

9. Беда П.И. Исследование сигнала накладного датчика в зависимости от изменения размеров и расположения дефектов типа трещин. -Дефектоскопия, 1970, №1, с. 62-67.

10. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989.-540 с.

11. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле. М. : Гардарики, 2003.-317с.

12. Бизюлев А.Н., Карабчевский В.А., Мужицкий В.Ф., Карпов C.B. Применение вихретоковых методов обнаружения стресс-коррпзии при обследовании магистральных газопроводов в 2000-2001 годах. Контроль. Диагностика, 2002, №12, с. 27-30.

13. Бизюлев А.Н., Мужицкий В.Ф., Загидулин Р.В. О влиянии конечных размеров преобразователя на измерение магнитного поля поверхностного дефекта. — Контроль. Диагностика, 2001, №10, с. 8-11.

14. Бирюков В.А., Данилов В.И, Магнитное поле прямоугольной катушки с током. ЖТФ, 1961, т.31, №4, с.429-435.

15. I ! i " ■ f I .1 ■ > ! f ■ i, . i • I M-27415. Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории. M: Техносфера, 2006. - 272 с.

16. Боброва М.Н. Вторичное поле прямоугольного дефекта в поле плоского витка с постоянным током. В кн. Электромагнитные методы исследования и контроля материалов, Томск, ТГУ; 1977, с.57-69

17. Боброва М.Н. Магнитное поле дефекта типа трещин и волосовин в поле нити с током. В кн. Труды СФТИ при ТГУЮ Томке, ТГУ, 1976, вып.61, с. 152-159

18. Бурцева В.А., Власов В.В. О возможности обнаружения мелких поверхностных дефектов в стальных изделиях электроиндуктивным методом. Дефектоскопия, 1974, №1, с. 120-122.

19. Бурцева В.А., Власов В.В. О магнитном поле дефекта, обусловленном вихревыми токами. Дефектоскопия, 1967, №6, с. 23-32.

20. Бухгольц Г. Расчет электрических и магнитных полей. М., Изд-во иностранной литературы, 1961, 712с .

21. Василенко Г.И., Тараторин А.М. Восстановление изображений. М.: Радио и связь, 1986. - 304 с.

22. Васин Е.С. и др. «Информационно-аналитический комплекс для мониторинга технического состояния магистральных нефтепроводов». М, Трубопроводный транспорт (теория и практика), №3,2007 г., стр.094.

23. Ведомственный руководящий документ ОАО "Газпром" ВРД 39-1.11-272001 Инструкция по магнитному контролю линейной части магистральных газонефтепродуктопроводов.

24. Веинтон К.Ф. Распознавание дефектов с помощью определения магнитных полей рассеяния. Ж. Неразрушающие методы контроля, США, 10/1977.

25. Власов В.В. Исследования по дефектоскопии железнодорожных рельсов в движущихся магнитных полях. Докторская диссертация, Свердловск, 1960.

26. Власов В.В., Комаров В.А. Магнитное поле вихревых токов над поверхностной трещиной в металле при возбуждении их накладным индуктором. Дефектоскопия, 1971, №6, с.63-75.

27. Власов В.В., Комаров В.А. Об избирательности накладной поисковой системы к поверхностным трещинам при электроиндуктивном контроле стальных изделий. 1. Анализ физических основ контроля и методика исследований. Дефектоскопия, 1970, № 1, с.95-101.

28. Власов В.В., Комаров В.А. Формирование вихретокового поля дефекта в случае поверхностной трещины. Дефектоскопия, 1970, №5, с. 109-115.

29. Вонсовский C.B. Простейшие расчеты для задач магнитной дефектоскопии. ЖТФ, 1938, т. 8, вып. 16, с. 1453-1467.

30. 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.

31. Глинских Г.Г., Пашагин А.И., Филиппов Б.А., Щербинин В.Е. Исследование полюсного намагничивания применительно к контролю качества электросварных труб. Труды ИФМ АН СССР, 1979, вып. 37, с. 68-74.

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

33. Григорьев П.А., Фридман JI.A., Халилеев П.А. Намагничивающая система дефектоскопа для контроля труб подземных магистральных трубопроводов.- Дефектоскопия, 1976, №4, с. 7.

34. Гринберг Г.А. Избранные вопросы математической теории электрических и магнитных явлений. М. -Д., Изд. АН СССР, 1948.

35. Гринберг Г.А. Об одном методе решения основной задачи электростатики и родственных ей проблем. ЖТФ, 1938, т. 8, вып. 3, с. 221-252.

36. Гринберг Г.А. Об одном методе решения основной задачи электростатики и родственных ей проблем. ЖТФ, 1938, т. 9, вып. 6, с. 725-728.

37. Гусев А.П., Косовец С.А. О влиянии продуктов коррозии в полости групповых дефектов на магнитное поле рассеяния. 16 Российская научно-техническая конференция «Неразрушающий контроль. Диагностика». - г. С-Петербург, 9-12 сентября 2002 г.

38. Демин Ю.В., Микитинский М.С., Мозилов А.И., Чураков A.A. Метод и прибор для оценки коррозии анкерных креплений опор высоковольтных линий. Известия Томского политехнического университета, 2008, т.313, №4, с.96-99.

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

40. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.

41. Домашевский Б.Н., Колесников В.И., Есин H.H. Феррозондовый дефектоскоп с радиоимпульсным возбуждением. Дефектоскопия 1976, №1, с 128.

42. Дорофеев A.JL, Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. -М.Машиностроение, 1980. 232 с.

43. Р ! > I | I < ()1 >« |1 м » »■ » I $ III 1-27645. Дорофеев А.Л. Неразрушающие испытания методом вихревых токов. М., Оборонгиз, 1961.

44. Дорофеев А.Л. Применение электромагнитного контроля качества изделий в машиностроении. Дефектоскопия, 1979, №3, с. 5-19.

45. Дорофеев А.Л. Электроиндуктивная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1967.-232 с.

46. Дрейзин В. Э. О статистическом подходе к решению многопараметровых метрических задач неразрушающего контроля.— Дефектоскопия, 1981, №3, с. 5—14.

47. Дремин И. М., Иванов О. В., Нечитайло В. А. Вейвлеты и их использование.-Р Успехи физических наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465-561.

48. Ефимов А.Г. Использование оконной функции и метода свертки для

49. Ц цифровой аналитической фильтрации сигнала от дефекта. 3

50. Международная конференция «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности», г. Москва, 2004 г., с.80.

51. Ефимов А.Г. Использование оконной функции и метода свертки для цифровой аналитической фильтрации сигнала от дефекта. 6 Международная п конференция «Неразрушающий контроль и техническая диагностика впромышленности», г. Москва, 2007 г., с. 109.1.

52. Ефимов А.Г. К влиянию продуктов коррозии металла и отложений навыявляемость дефектов сплошности при электромагнитном контроле ^ стальных изделий. Часть 1. Контроль. Диагностика, 2012, №. 1.

53. Ефимов А.Г. К влиянию продуктов коррозии металла и отложений на• выявляемость дефектов сплошности при электромагнитном контролер стальных изделий. Часть 2. Контроль. Диагностика, 2012, №.2Ь

54. Ефимов А.Г. Распределение сигнала накладного вихретокового преобразователя над стальным изделием с внутренним дефектом сплошности в приложенном магнитном поле. Контроль. Диагностика, 2012, №3, с.

55. Ефимов А.Г. "Экспериментальное исследование преимуществ применениямультичастотного контроля с использованием вихретокового дефектоскопа

56. ВД-90НП» XVIII всероссийская научно-техническая конференция по1. Енеразрушающему контролю и технической диагностике, Нижний Новгород 2008, с. 16.

57. Ефимов А.Г., Разработка адаптивных вихретоковых средств дефектометрии.- кандидатская диссертация, Москва, 2009г.-

58. Ершов P.E. Изучение магнитостатического поля дефекта в ферромагнитном изделии с учетом нелинейности магнитных свойств материала. — Кандидатская диссертация, Красноярск, 1961.

59. Ершов P.E. Изучение магнитостатического поля дефекта типа трещины. -Известие ВУЗов, физика, 1960, № 6, с. 59.

60. Жуков В. К. Электромагнитные методы многопараметрового неразрушающего контроля.— Электромагнитные методы измерения и контроля. Вып. 3.— Томск, 1985, с. 67—80.

61. Загидулин Р.В, Дякин В.В., Дударев М.С., Щербинин В.Е. К определению геометрических размеров поверхностного дефекта. Физические методы и приборы НК. Тезисы докладов X Уральской научной технической конференции. - Ижевск, 1989, с. 83.

62. Загидулин Р.В., Ефимов А.Г. Цифровой анализ сигналов в электромагнитной дефектоскопии. Физические основы и практические приложения. -Saarbrücken, Germany: LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG., 2011.-119 c.

63. Загидулин P.B, Игумнова Н.Б., Щербинин В.Е. Распознавание дефектов сплошности в магнитной дефектоскопии. Дефектоскопия, 1994, №5, с.68-79.

64. Загидулин Р.В. К расчету магнитного поля дефекта сплошности с учетом нелинейности магнитных свойств ферромагнетика. Дефектоскопия, 2000, №5, с.43 - 54.

65. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф., Бакунов A.C., Шубочкин А.Е. Исследование сигнала вихретокового дефектоскопа при намагничивании стальных изделий постоянным магнитным полем. Контроль. Диагностика, 2009, №.5.

66. Загидулин Р.В., Мужицкий В.Ф., Исаев Д.А. Динамическая модель дефекта сплошности при нормальном намагничивании ферромагнитного изделия. Часть 1.- Дефектоскопия, 2006, №10, с. 17-23.

67. Загидулин Р.В. Распознавание дефектов сплошности в ферромагнитных изделиях. Диссертация доктора технических наук. - Уфа, 2001.- 412 с.

68. Загидулин Р.В., Щербинин В.Е. Магнитное поле поверхностного дефекта в ферромагнитной пластине. Дефектоскопия, 1991, №8, с 33-39.

69. Зацепин H.H. Экспериментальное исследование топографии магнитного поля от искусственных поверхностных дефектов в ферромагнитных телах. ЖТФ, 1957, т. 27, вып. 2, с. 65.

70. Залманзон JI. А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. М.: Наука, 1989. - 496 с.

71. Запускалов В.Г., Шатерников В.Е., Мирсаитов С.Ф. «Повышение метрологических характеристик ВТП, обусловленное устранением остаточных температурных деформаций его элементов» Контроль. Диагностика, №04,2007.

72. Зацепин H.H. Исследование магнитного поля вихревых токов над поверхностными дефектами. Дефектоскопия, 1969, №4, с. 104-112.

73. Зацепин H.H., Коржова JI.B. Магнитная дефектоскопия. Изд. «Наука и техника», Минск, 1981, с. 208.77. 306. Зацепин H.H., Татарников В.М. Теория накладного линейного преобразователя. Дефектоскопия, 1982, №2, с. 10-15.

74. Зацепин H.H., Щербинин В.Е., Бурцев Г.А. О повышении селективности феррозондового контроля изделий на протяженные поверхностные дефекты. -Дефектоскопия, 1965, №3, с. 37.

75. Зацепин H.H., Щербинин В.Е. К расчету магнитостатического поля поверхностных дефектов. Топография полей моделей дефектов. — Дефектоскопия, 1966, №5, с. 50-58.

76. Зацепин H.H., Щербинин В.Е., Новиков М.К., Любынский Е.А. Автоматизированная феррозондовая установка для контроля труб. -Дефектоскопия, 1967, №5, с.80.

77. Зацепин H.H., Щербинин В,Е. Об оптимальном размещении элементов феррозондов при контроле ферромагнитных изделий. Заводская лаборатория, 1964, №8, с. 957-958.

78. Зацепин H.H., Щербинин В.Е., Янус Р.И. К вопросу об измерении неоднородных магнитных полей при помощи феррозондов. ФИМ, 1962, т. 14, вып. 1, с. 30.

79. Зацепин H.H., Щербинин В.Е. Экспериментальная проверка основных расчетных закономерностей. Дефектоскопия, 1966, №5, с. 59-65.

80. Зацепин H.H. Экспериментальные исследования топографии магнитного поля от естественных поверхностных дефектов в ферромагнитных телах. -ЖТФ, 1954, т. 24, вып. 7, с. 1224.

81. Зыбов В. Н. Метод моделей в задачах многофакторных измерений.— Измерительная техника, 1999, № 6, с. 3—8.

82. Ивченко Алексей Валерьевич. Разработка адаптивных вихретоковых средств контроля коррозионных поражений обшивки планера летательных аппаратов : Дис. канд. техн. наук. М., 2006.

83. Изотов В.П., Феррозондовый контроль проката с поперечным локальным намагничиванием переменным полем. Дефектоскопия, 1975, №3, с.115.

84. Инструкция по неразрушающему контролю деталей и узлов локомотивов и моторвагонного подвижного состава. Вихретоковый метод. Департамент Локомотивного хозяйства МПС России. - М., 1999, 128 с.

85. Канайкин В.А. Развитие теории и разработка высокоэффективных методов, средств и технологии внутритрубной дефектоскопии магистральных газопроводов для обеспечения их безаварийной эксплуатации. Докторская диссертация, 2011.

86. Карабчевский В. А. Разработка вихретоковых автогенераторных средств дефектоскопии с улучшенными техническими характеристиками. М. Канд. дис.- М. НИИИН МНПО «Спектр», 2007 г.

87. Кессених В.Н. Теория скин-эффекта и некоторые задачи дефектоскопии. — ЖЭТФ, 1938, 8, вып. 5, с. 531-548

88. Кифер И.И. Испытания ферромагнитных материалов.- М.: Энергия, 1969. -360с.

89. Клюев В.В. Методы, приборы и комплексные системы для неразрушающего контроля качества продукции заводов черной металлургии. М.: Машиностроение, 1975. - 76 с.

90. Клюев В.В., Саворский Н.С., Скоростная дефектоскопия ферромагнитных труб в производственном потоке. Дефектоскопия, 1973, №2, с. 39.

91. Клюев В.В., Семенов О.С., Хромов В.А. Индукционная установка «Лист-4» для автоматического контроля качества холоднокатаных полос. -Дефектоскопия, 1971, №5, с. 140.

92. Клюев В.В., Файнгойз М.Л. Контроль накладными и накладными экранными вихретоковыми преобразователями движущихся изделий. Дефектоскопия, 1974, №1, с. 106-111.

93. Коваленко А.Н. Магнитные сканеры для контроля стенок и сварных швов нефтегазопроводов для хранения нефти и нефтепродуктов. Москва, Контроль. Диагностика №3, 2008г.

94. Коваленко А.Н. Неразрушающий контроль сварных швов магистральных газо- и нефтепроводов магнитным методом. Москва, Контроль. Диагностика №10, 2008г.

95. Кудрявцева Г.П. Ферримагнетизм природных оксидов. М.: Недра, 1988.232 с.

96. Конструкционные материалы: Справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А. Бромстроем, H.A. Буще и др.; под общ. Ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. - 688 с.

97. Корогод A.A., Микитинский М.С., Морозов С.И. Оценка коррозии анкерных креплений оттяжек опор ВЛ 330 kB. Энергетик, 1997, №11, с. 6-17.

98. Коуэн К. Ф. Н. Адаптивные фильтры: пер. с англ. / Под ред. К. Ф. Н. Коуэна и П.М. Гранта. М.: Мир, 1988.

99. Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Методы теории функций комплексного переменного. М.: Наука, 1965. - 716 с.

100. Лещенко И.Г. Электромагнитные методы контроля. Автореферат докт. дисс.-Томск, 1975.

101. Локшина H.H., Шкарлет Ю.М. Приближенная методика расчета накладных вихретоковых датчиков. Дефектоскопия, 1970, №1, с. 41-45

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

103. Малоземов В.Н., Машарский С.М. Формула Глассмана, быстрое преобразование Фурье и вейвлетные разложения. Труды С.- Петербургского мат. общества, 2001, т. 9, с. 97-11.

104. ИЗ. Михановский В.Н. Электромагнитная дефектоскопия в постоянном и переменном поле. Харьков: Изд-во ХГУ, 1963. - 58 с.

105. Мирошин Н.В. Физические основы метода магнитной дефектоскопии при одновременном намагничивании образца постоянным и переменным полями.// Известия ВУЗов, Физика, 1960, № 4, с. 139 146.

106. Мишин Д.Д. Магнитные материалы.- М.: Высшая школа, 1981. 335 с.

107. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е. «Компьютеризированные портативные вихретоковые дефектоскопы» 17-я Всемирная конференции и выставка по НК, Шанхай 2008, с.541.

108. Мужицкий В.Ф., Ефимов А.Г., Шубочкин А.Е., Сысоев A.M., "Вихретоковый дефектоскоп ВД-12НФП с устройством непрерывной регистрации результатов контроля." XV международной конференции "Современные методы и средства НК и ТД", Ялта 2007, с.200.

109. Мужицкий В. Ф., Карпов С. В., Карабчевский В. А. Дефектоскоп для обследования участков поверхности труб магистральных газопроводов на наличие стресс-коррозионных повреждений. Дефектоскопия, №3, 1999, с. 68-77.

110. Мужицкий В.Ф. К расчету магнитостатических полей рассеяния от поверхностных дефектов конечной глубины. Дефектоскопия, 1987, №7, с. 8-13.

111. Мужицкий В.Ф., Кудрявцев Д.А. Некоторые вопросы определения оптимальных размеров намагничивающих систем на постоянных магнитах. Дефектоскопия, 2004, №2, с. 67-75.

112. Мужицкий В.Ф., Курозаев В.П., Загидулин Р.В., Савенков Д.В. К вопросу классификации дефектов сплошности в ферромагнитной трубе. Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 1998, №10, с. 18-25.

113. Мужицкий В.Ф. Модель поверхностного дефекта и расчет топографии его магнитостатического поля. Дефектоскопия, 1987, №3, с. 24-30.щ)

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

115. МУ 03-008-04. Методические указания по экспертизе промышленной безопасности буровых установок с целью продления срока безопасной эксплуатации. Согласовано Федеральной службой по технологическому надзору письмом от 23.06.2004 г. №02-03-03/8.

116. МУ РД ИКЦ «Кран» 007-97. Магнитный контроль напряженно-деформированного состояния и остаточного ресурса подъемных сооружений при проведении их обследования и техническом диагностировании. Согласовано Госгортехнадзором России 27.11.97 №12-7/1113.

117. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, В.И. Филинов и др. М.: Машиностроение, 1995. - 488 с.

118. Неразрушающий контроль методом вихревых токов Электронный ресурс.: каталог продукции компании: C.M.S Controle Mesure Systèmes - URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.cmseddvscan.com/Russian/home ru.php#l

119. Неразрушающий контроль. Россия. 1900 2000 гг.: Справочник/ В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, C.B. Румянцев и др.; Под ред. В.В. Клюева. - 2-ое изд., исправ. и доп. М.: Машиностроение, 2002. - 632 с.

120. Неразрушающий контроль: Справочник:/ Под общ. ред. В.В. Клюева. Т.2: / Кн.2: Вихретоковый контроль. 2-е изд., испр. - М.: Машиностроение, 2006. - 688 с.

121. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники и связи. М.: Высшая школа, 2006. -510 с.

122. Новикова И.А. Теоретические исследования магнитостатических полей поверхностных дефектов. Труды СФТИ, 1985, вып. 3, с. 28-38.

123. Новикова И.А, Экспериментальные исследования магнитостатических полей рассеяния от поверхностных дефектов. Труды СФТИ, 1976, вып. 61, с. 122136.

124. Поливанов K.M. Теоретические основы электротехники. Ч.Ш. Теория электромагнитного поля. М., Энергия, 1969, 352 с.

125. Поливанов K.M. Ферромагнетики. М.-Л., ГЭИ, 1957, 256 с.

126. Прохоров В.М., Онучин Б.А., Загидулин Р.В. Методы магнитного контроля и оценки остаточного ресурса элементов металлоконструкций подъемных сооружений. Экспозиция Нефть Газ, 2010, №4/Н (10), с.44-48.

127. Прудников А.П, Брычков Ю.А., Маричев О.И. Интегралы и ряды. Т.1. Элементарные функции. М.: Физматлит, 2002. - 632 с.

128. Пэн Дж., Топиков М. В. Wavelets и их применение к линейным и нелинейным проблемам электромагнетизма. Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники, 1998, вып. 12, с.71.

129. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. -М.: Мир, 1978.- 848 с.

130. РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю.

131. РД 153-39.0-430-05 «Методика обследования технического состояния обсадных колонн скважин с применением магнитного интроскопа», ОАО «Татнефть», 2006 г.

132. РНД «Методические указания по проведению обследования буровых установок с истекшим расчетным сроком службы». ОАО «ВЗБТ». Согласовано письмом Госгортехнадзора России 30.05.1997 г.

133. Реутов Ю.Я., Лоскутов В.Е., Гобов Ю.Л., Ваулин С.Л. Магнитное поле кольцевого стыкового шва магистрального газопровода. — Дефектоскопия, №11,2003, с. 51-61.

134. Родигин Н.М., Коробейникова И.Е. Контроль качества изделий методом вихревых токов. Свердловск: Машгиз, 1958.

135. Рязанов Г.А. Электрическое моделирование с применением вихревых токов. -М., Наука, 1969.-338 с, ил.

136. Савельев И.В. Основы теоретической физики. Том 1. М.: Наука, 1975.- 416 с.

137. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: Питер, 2006 г.

138. Сайт ДО АО «Оргэнергогаз». Направления деятельности. Электронный ресурс.:-URL: (датаобращения: 11.11.2010) [http://www.oeg.ru/stwork.html]

139. Сайт компании ОАО "Центр технической диагностики (ЦТД) "ДИАСКАН". Продукция. Электронный ресурс.: URL: (дата обращения: 11.11.2010) [http://www.diascan.ru/departments/products/]

140. Сайт компании 000"ИНТР0Н ПЛЮС" Электронный ресурс.: URL: (дата обращения: 11.11.2010) [http://www.intron.ru].

141. Сайт компании ПКП "Бамбей" г. Саратов Электронный ресурс.: URL: (дата обращения: 11.11.2010) [http://mid-a.narod.ru/].

142. Сапожников А.Б., Большаков П.Н., Исследование магнитных полей рассеяния от искусственных открытых дефектов. Труды Сибирского физико-технического института при II У. Томск, 1947, вып. 24, с. 246-251.

143. Сапожников А.Б., Макаревич Е.Д. Исследование полей рассеяния от дефектов круглой цилиндрической формы на модели полупространства. -Труды Сибирского физико-технического института при ТГУ. Томск, 1947, вып. 24, с.240-244.

144. Сапожников А.Б. Нелинейные расчеты в магнитной дефектоскопии. — Труды Сибирского физико-технического института при ТГУ. Томск, 1950, вып. 30, с. 207.

145. Сапожников А.Б. Об учете нелинейности кривой намагничивания в задачах магнитной дефектоскопии. Труды Сибирского физико-технического института при ТГУ. Томск, 1948, вып. 26, с. 183-188.

146. Сапожников А.Б. Поле дефектов в форме эллиптического цилиндра в безграничной среде. Труды Сибирского физико-технического института при ТГУ. Томск, 1948, вып. 26, с. 175-182.

147. Сапожников А.Б. Основы электромагнитной дефектоскопии металлических тел. Докт. дисс. - Томск, ТГУ, 1951.

148. Сидоров В.А. Применение скважинных автономных магнитоимпульсных дефектоскопов-толщиномеров. Наука и техника в газовой промышленности, № 1-2,1999г.

149. СНИП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.-М.: Минстрой, 1997.

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

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

152. Сухоруков В.В., Утилин Ю.М., Чернов JI.A. Возможность определения параметров дефектов при модуляционной вихретоковой дефектоскопии. — Дефектоскопия, 1977, №1, с. 7-14.

153. Тетерко А.Я. Исследование электромагнитного поля поверхностных дефектов и разработка средств электромагнитной дефектоскопии. Канд. дисс. - Львов, 1976.

154. Тозони О.В., Маергойз Н.Д. Интегральные уравнения для расчета трёхмерного квазистационарного электромагнитного поля Изв. вузов. Электромеханика 1972 №3 с. 231-236.

155. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на вычислительных машинах. -Киев: Техника, 1967, 252 с.

156. Токман А. К. Контроль технического состояния колонн в газовой среде. -Материалы Научно-технического совета ОАО "Газпром", 2001г.

157. Том А., Эйплит К. Числовые расчеты полей в технике и физике, М.:, Энергия, 1964.206 с.

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

159. Федосенко Ю.К. Вопросы теории вихретоковой дефектоскопии накладными преобразователями. Строгое математическое решение двумерных задач. — Дефектоскопия, 1982, №2, с. 1-10.

160. Федосенко Ю.К. Разработка теории и создание технических средств вихретокового многопараметрового контроля на основе решения обратных нелинейных многомерных задач. Автореферат докт. дисс. - М., 1981 - 53 с.

161. Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г.ВИХРЕТОКОВЫЙ КОНТРОЛЬ, ISBN 978-5-904270-64-3, 2011.224 стр.

162. Ферстер Ф. Выявление поверхностных дефектов в горячекатаных прутках без удаления окалины. Дефектоскопия, 1977, №6, с.19-25.

163. Ферстер Ф. Неразрушающий контроль методом магнитных полей рассеяния. Теоретические и экспериментальные основы выявления поверхностных дефектов конечной и бесконечной глубины. Дефектоскопия, 1984, №12, с. 13-18.

164. Фор А. Восприятие и распознавание образов. М.: Машиностроение, 1989.1272 с.

165. Халилеев П.А., Власов В.В. О методах магнитной дефектоскопии при больших скоростях движения. Труды Института физики метала, Свердловск, 1948, вып. 7, с. 81-92.

166. Харатишвили Н. Г., Чхеидзе И. М., Ронсен Д., Инджия Ф. И. Пирамидальное кодирование изображений. М.: Радио и связь, 1996. -192 с.

167. Хватов JI.A., Симонов Е.Я., Анохов B.JI. Автоматическая феррозондовая установка УФКТ-1М. Дефектоскопия, 1971, №6, с. 121.

168. Шарова A.M., Новиков В.А. Топография поля дефекта на поверхности сварного шва. Дефектоскопия, 1981, №5, с. 71-78.

169. Шатерников В.Е. «Вихретоковый контроль металлических изделий сложной формы». Дефектоскопия, 1979, №9, с. 5-11.

170. Шатерников В.Е. Взаимодействие полей электромагнитных преобразователей с проводящими телами сложной формы. Дефектоскопия, 1977, №2, с. 54-63.

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

172. Шелихов Г.С. Магнитопорошковая дефектоскопия деталей и узлов. М.: Научно-технический центр «Эксперт», 1995. - 221 с.

173. Шимони К. Теоретическая электроника. М., Мир, 1964, 775 с.

174. Шилов Н.М. Распределение индукционных токов в пластине и поля около нее. -ЖЭТФ, 1940,10, вып. 9, с. 695-705.

175. Шкатов П.Н. Развитие теории и совершенствование методов и средств вихретоковой, магнитной и электропотенциальной дефектоскопии и дефектометрии металлоизделий. Докт. Дисс. - М., 1990.

176. Шкарлет Ю.М. Основы теории моделей накладных электромагнитных и электромагнито-акустических преобразователей. Дефектоскопия, 1974, №2, с. 39-45.

177. Шлеенков A.C., Мельник P.C., Кротов JI.H., Щербинин В.Е. Анализ возможностей метода восстановления магнитного поля применительно к магнитной дефектоскопии. 4.1. Дефектоскопия, 1991, №5, с. 33-38.

178. Шлеенков A.C., Мельник P.C., Кротов JI.H., Щербинин В.Е. Анализ возможностей метода восстановления магнитного поля применительно к магнитной дефектоскопии. 4.2. Дефектоскопия, 1991, №5, с. 38-46.

179. Шлеенков A.C., Мельник P.C., Кротов JI.H., Щербинин В.Е. Анализ возможностей метода восстановления магнитного поля применительно к магнитной дефектоскопии. Ч.З. Дефектоскопия, 1991, №6, с. 34-42.

180. Шлеенков A.C., Мельник P.C., Кротов Л.Н., Щербинин В.Е. Определение глубины трещины малого раскрытия по значениям магнитостатического поля дефекта. Дефектоскопия, 1991, №7, с. 89-91.

181. Шлеенков A.C., Мельник P.C., Кротов JI.H., Щербинин В.Е., Золотовицкий А.Б. Определение геометрических параметров дефектов по восстановленному магнитному полю рассеяния. Дефектоскопия, 1991, №10, с. 49-55.

182. Шубочкин А.Е. Исследование сигнала вихретокового дефектоскопа при намагничивании изделия постоянным магнитным полем. 18 Всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике.- г. Нижний Новгород, 2008 г.

183. Шубочкин А.Е. Разработка средств вихретоковой дефектоскопии труб в приложенном постоянном магнитном поле. Диссертация кандидата технических наук. - Москва, 2011.- 146 с.

184. Шур M.JL, Ваулин C.JL, Щербинин В.Е. Теоретическое и экспериментальное исследование тангенциальной составляющей поля валика усиления сварного шва. Дефектоскопия, 1981, №10, с 59-71.

185. Щербинин В.Е., Пашагин А.И. Плотность поверхностных зарядов на гранях дефектов типа трещин. Труды ИФМ АН СССР, 1979, вып. 37, с. 68-74.

186. Щербинин В.Е., Пашагин А.И. Влияние границ изделия на величину поля дефекта. Дефектоскопия, 1976, №2, с. 85.

187. Щербинин В.Е., Пашагин А.И. Об объемной поляризации трещины. -Дефектоскопия, 1974, №4, с. 106-110.

188. Щербинин В.Е., Пашагин А.И. Поля дефектов на внутренней и наружной поверхности труб при циркулярном намагничивании. Дефектоскопия,1972, №2, с.11.

189. Щербинин В.Е., Шлеенков А.С., Сазонтов С.Д., Жолобов В.В., БулычевО.А. Микропроцессорный магнитный дефектоскоп МД-07. Дефектоскопия, 1991, №9, с. 21-27.

190. Щур M.JL Поле цилиндрического дефекта в стенке трубы намагничиваемой постоянным током на ее оси. труды ИФМ АН СССР, 1979, вып. 37, с. 6874.

191. Янус Р.И. Задачи по магнитной дефектоскопии. Некоторые вопросы теории магнитной дефектоскопии. Труды ИФМ АН СССР, 1948, вып. 7, с. 5-39.

192. Янус Р.И. Магнитная дефектоскопия. Гостехиздат, 1946, с. 121-124.

193. Янус Р.И. Некоторые расчеты по магнитной дефектоскопии. ЖТФ, 1938, т. 8, вып. 4, с. 307.

194. Янус Р.И. Некоторые вопросы теории магнитной дефектоскопии. ЖТФ, 1945, т. 15, вып. 1-2, с 3-14.

195. Янус Р.И. Приближенное решение задачи магнитной дефектоскопии. ЖТФ, 1935, т. 5, вып. 7, с. 1314-1315.

196. A. Harten. Discrete Multi-Resolution Analysis and Generalized Wavelets, J. App. Num. Math., v. 12, pp.153-193,1993.

197. Alexander S. Bakounov, Aleksev G. Efimov. Andrey E. Shubochkin «NEW POSSIBILITIES OF EDDY-CURRENT FLAW DETECTORS» ISSN 13922114 ULTRAGARSAS (ULTRASOUND), Kaunas, Vol.64, No.2,2009, p.32-34.

198. Dobmann, G. and Holler, P., "Physical Analysis Methods of Magnetic Flux Leakage," in Research Techniques in Nondestructive Testing, Volume IV, edited by R. S. Sharpe, Academic Press, 1980.

199. Dobmann, G., Walle, G., and Holler, P., "Magnetic leakage flux testing with probes: physical principles and restrictions for application," NDT International, Volume 20, Number 2, April 1987.

200. EDDY CURRENT PRODUCTS Электронный ресурс.: каталог продукции Centurion NDT. URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.centurionndt.com/products.htm]

201. Eddy Current Sistem Электронный ресурс.: каталог продукции компании Force Technology URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.p-scan.dk/cms/site.aspx?p=6095]

202. Eddy Current Testing Электронный ресурс.: каталог продукции GE Inspection Technologies URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.gesensinginspection.com/en/eddy-current-testing.html]

203. Eddy Current Test Instrument and System Электронный ресурс.: каталог продукции Rohmann Gmbh- URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.rohmann.de/page/1715Products-Product-Catalogue.html]

204. Eddy Current Technology Products Электронный ресурс.: каталог продукции Zetec Inc. URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.zetec.com/products/integrated-applications/]

205. EN 10246:2-2000. «Неразрушающий контроль стальных труб. Часть 3. Автоматизированный контроль вихревыми токами бесшовных и" сварных (исключая сваренные дуговой сваркой под флюсом) стальных труб для обнаружения дефектов».

206. Foerster F. Computer-controlled Magnetic Leakage Field research Instillation. Examples and Possibilities. X World Conference on Non-Destructive Testing, pp. 172-186.

207. Foerster F. Journal of the nondestructive Testing, 1955,1.13, N 5, s. 31-42.

208. Foerster F. Metallkunde, 1954, t. 45, N 4, s. 233.

209. Foerster F. Metallkunde, 1955, t. 46, N 5, s. 358.

210. Foerster F. Neue Erkentnisse auf dem Sebiet der zersterungsfreie Prufung mit dem Streufluss. 3-rd Eur. Conf. N. Florence. Conf.Proc.Techn.Sess., 1984, №5, s.287-303.

211. Foerster F. On the way from the "Know-how" to the "Know-why" in the magnetic leakage Field Method of Nondestructive Testing. Mater. Evaluation, 1985, T. 43, N 10, p. 1154-1168; N 11, p. 1398-1408.

212. FOERSTER RUSSLAND Каталог продукции Электронный ресурс.: каталог продукции компании Institut Dr. Foerster GmbH & Co. KGCenturion NDT. -URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.foerster.ru/fprod/cathalog.htm]

213. Ingrid Daubechies, Win Sweldens. Factoring Wavelet Transforms into Lifting Steps, 1997.

214. Jenkins S.A. Analysis guide eddy current modeling.-http://www.eddycentre.com/rcentre/aguite.pdf

215. Jiles, D. C., "Review of magnetic methods for nondestructive evaluation (Part 2)," NDT International, Volume 23, Number 2, April 1990.

216. G.Donovan, J.S.Geronimo, D.P.Hardin, P.R.Massopust. Construction of orthogonal wavelets using fractal interpolation functions, School of Math., Georgia Inst, of Technology, preprint MATH 102293-010,1994.

217. Glentis G.O. Efficient Least Squares Adaptive Algorithms for FIR Transversal-Filtering /G.O. Glentis, K. Berberidis, S. Theodoridis. IEEE Signal Processing Magazine. - 1999, V.16, N4, p. 13-41.

218. Harten A. Multiresolution Representation of Data: A General Framework, SIAM J. Num. Anal. 33(3), pp.1205-1256,1996.

219. Haykin S. Adaptive Filter Theory, 4th edition. Prentice Hall, 2002.4

220. Hoke, W., in Principles of Magnetic Particle Testing, edited С. E. Benz, Magnaflux Corporation, Chicago, 1967.253. «Kontroll Technik» URL: (дата обращения: 16.11.2010). http://www.kontrolltechnik.com/Bilder/PDF/ProsSlofec.pdf.

221. Magnetic Flux Leakage Tools. Электронный ресурс.: каталог продукции компании Rosen URL: (дата обращения: 11.11.2010). [http://www.roseninspection.ru/Inspection+and+Services/In-Line+Inspection/Magnetic+Flux+Leakagerf Tools/]

222. Mallat S. A theory for multiresolutional signal decomposition: the wavelet representation. IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, 1989, N7, p.674-693.

223. NDT Products by TesTex Inc. Электронный ресурс.: каталог продукции компании TesTex Inc. URL: (дата обращения: 11.11.2010). [http://www.testex-ndt.com/products-RUS.html]

224. Perez L., Dolabdjian С., Wache W., Butin L. Eddy current sensor array//l6 the World Conf. On Non-Destr. Testing. Montréal. 2004

225. Pham D. T., Bayro-Corrochano E. I. Neural classifiers for automated inspection.— Inst. iVlech. Eng. 1994, v. 208, N 2, p. 83—89.

226. Pichenot G., Buvat F., Maillot V. and Voillaume H. Eddy current modeling for nondestructive testing//16 the World Conf. OnNon-Destr. Testing. Montréal. -2004

227. Portable Eddy Current Flaw Detectors Электронный ресурс.: каталог продукции компании Olympus URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.olympus-ims.com/ru/ec-flaw/]

228. Posakony, G. J. and Hill, V. L., "Assuring the Integrity of Natural Gas Transmission Pipelines," GRI Report 91/0366,1992.

229. Sailing H., Romanov V.G. Identification of small flaws in conductors using mag-netostatic measurement. Mathematics and Computers in Simulation, 1999, 50, №56, p. 457-471.

230. Stum W. Контроль сварных труб магнитным методом в процессе производства. AM+R Angew. Electron. Mess-und Regel-techn., 1975, N 11-12, s. 323-327.

231. Tecnatom S.A. каталог продукции и разработок Электронный ресурс.: каталог продукции компании Force Technology - URL: (дата обращения: 6.09.2010). [http://www.tecnatom.es/en/home/activity-areas/product-design-and-development]

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

233. Wim Sweldens. The lifting Scheme: A Construction of Second Generation wavelets. SIAM J. Mathematical Analysis., 29(2): 186-200,1997.

234. Wim Sweldens. The lifting Scheme: A Custom Design Construction of Biorthogonal Wavelets,h Applied and Computational Harmonic Analysis, 3(2), 186-200, 1996.