автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка средств вихретокового контроля линейно протяженных объектов сложной структуры

Павлюков Павел Леонидович

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ ЛИНЕЙНО ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНОЙ

СТРУКТУРЫ

Специальность 05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических ш

□ОЗ17545В

Москва, 2007 г

003175456

Работа выполнена в Московском государственном университете приборостроения и информатики

Научный руководитель:

Шкатов П Н доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты

Покровский А Д доктор технических наук, профессор

Резников Ю. А кандидат технических наук

Ведущая организация ОАО НПО «ЦНИИТМАШ»

Защита состоится "13" ноября 2007 г в 12~ часов на заседании диссертационного совета Д 212.119.01 в Московском государственном университете приборостроения и информатики по адресу. 107996, г Москва, Стромынка, 20

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан" 12" октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета д т н, профессор

В.В.Филинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность.

Линейно-протяженные металлические объекты ответственного назначения могут иметь сложную структуру, состоящую из различного числа элементов, в виде цилиндрических объектов с одинаковыми или различными электрофизическими свойствами и сечением Они могут быть электрически изолированы друг от друга, контактировать друг с другом, размещаться в электропроводящей среде К подобным объектам относятся электрические кабели и металлические канаты различного вида Электрические кабели могут состоять как из изолированных, так и соприкасающихся друг с другом проволок В воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) от электрического кабеля требуется не только высокая электрическая проводимость, но и механическая прочность С этой целью применяют кабели, состоящие из стальных проволок, обеспечивающих требуемую механическую прочность, и алюминиевых проволок, создающих необходимую электрическую проводимость кабеля Металлические канаты могут состоять как из ферромагнитных, так и немагнитных проволок, обычно, соприкасающихся друг с другом При этом, электрическое сопротивление между отдельными элементами каната может изменяться в широких пределах и зависит от многих факторов К ним, в частности, относятся способ сплетения каната из отдельных проволок и приложенная к канату механическая нагрузка Основной интерес представляет контроль технического состояния электрических кабелей и металлических канатов в процессе эксплуатации При этом, прежде всего, интересует целостность входящих в канат проволок

1.2. Состояние проблемы.

Для неразрушающего контроля канатов любой конструкции, изготовленных из стальной ферромагнитной проволоки, в процессе их производства или эксплуатации применяются магнитные дефектоскопы Они позволяют выявлять наружные и внутренние локальные дефекты, например, обрывы проволок и прядей, пятна коррозии, места сварки проволок, а также регистрировать относительную потерю сечения В процессе магнитного контроля канат намагничивается до состояния близкого к магнитному насыщению Изменение площади поперечного сечения или появление локального дефекта каната вызывает перераспределение магнитного потока вокруг каната. Это перераспределение регистрируется магниго - чувствительными датчиками - преобразователями Холла Для обнаружения локальных дефектов применяются также индуктивные катушки, реагирующие на изменение магнитного потока при перемещении дефектного участка каната Ведущие позиции в разработке средств магнитной дефектоскопии занимает фирма ИНТРОН+ (г Москва) Разработанные в ИНТРОН+ магнитные дефектоскопы серии ИНТРОС позволяют контролировать канаты диаметром от 6 до 150 мм и успешно применяются для контроля канатов шахтных подъемных установок и канатных дорог, вантовых канатов строительных сооружений, комбинированных проводов воздушных линий электропередачи, грозозащитных тросов и оттяжек Дефектоскопы ИНТРОС имеют порог чувствительности к обрыву проволок на внешней поверхности каната порядка 0,5-1% от площади его сечения Вместе с тем средства магнитного контроля не позволяют контролировать линейно-протяженные объекты сложной структуры из немагнитного металла Следует также отметить, что габариш и вес магнитных головок магнитного дефектоскопа резко возрастают с увеличением диаметра контролируемого объекта Проходные ВТП применяются для дефектоскопии труб, прутков и проволок, втулок и других объектов Наибольший вклад в развитие теории вихретоковой дефектоскопии с проходными ВТП внесли Ф Ферстер, В Г Герасимов, В В Сухоруков, А Д Покровский, В К Жуков, Ю К Федосенко В качестве измерительной системы используются дифференциально включенные катушки индуктивности, расположенные друг относительно друга с осевым смещением Для повышения отношения сигнал/шум применяются многокатушечные измерительные системы и электропроводящие экраны В разработку и исследование подобных систем наибольший вклад внесли Ф Ферстер, С М Петушков, Ю К Федосенко Однако проходные ВТО для контроля линейн%

протяженных объектов сложной структуры практически не применяются Это, в определенной степени, связано с недостаточной научной проработкой особенностей вихретокового контроля подобных объектов, в частности, взаимного влияния входящих в него проводников

1.3. Цель работы и задачи исследования.

Цель диссертационной работы заключается в исследовании возможностей вихрето-ковой дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры и создания соответствующих средств контроля

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи

• исследовать влияние электрического контакта между проводниками линейно-протяженного объекта сложной структуры на распределение электромагнитного поля в сечении объекта,

• исследовать изменение сигналов в проходных ВТП при воздействии локальных дефектов в проводниках, расположенных на различном расстоянии от поверхности объекта сложной структуры,

• на основе теоретических и экспериментальных исследований выбрать параметры ВТП и режимы контроля близкие к оптимальным для кошроля линейно протяженных объектов сложной структуры с различным сочетанием немагнитных и ферромагнитных проводников в нем

1.4. Методы исследования:

Теоретические исследования выполнены на основе строгих численных методов расчета Результаты теоретического анализа подтверждены и дополнены данными экспериментальных исследований, проведенных на аттестованной контрольно-измерительной аппаратуре

1.5. Научная новизна работы заключается в следующем:

• получены функции распределения электромагнитного поля в проводниках линейно-протяженных объектов сложной структуры, при воздействии на них продольного переменного электромагнитного поля,

• получены оценки сигналов проходных ВТП под воздействием локальных дефектов в линейно-протяженных объектах сложной структуры с различным сочетанием немагнитных и ферромагнитных проволок контактирующих друг с другом,

• получены оценки влияния мешающих факторов при вихретоковой дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры, типа канатов и кабелей,

• проведено исследование взаимодействия линейно-протяженных объектов сложной структуры и ВТП с вложенными друг в друга дифференциально включенными измерительными катушками

1.6. Практическая ценность работы заключается в том, что:

• разработана и реализована с помощью программного пакета АКБУБ математическая модель взаимодействия проходного ВТП с линейно протяженными объектами сложной структуры, содержащими локальные дефекты,

• получены оценки порога чувствительности к локальным дефектам в различных частях сечения линейно протяженных объектов сложной структуры при вихретоковой дефектоскопии,

• даны рекомендации по выбору параметров и режимов контроля линейно протяженных объектов сложной структуры, типа канатов и кабелей, проходным ВТП с вложенными друг в друга измерительными катушками,

• предложен и реализован способ раздельного контроля несущей стальной ферромагнитной жилы и алюминиевых проводников в комбинированных кабелях

1.7. Реализация и внедрение результатов работы:

Результаты работы использовались ОАО «ЦНИИТМАШ» при создании средств вихретокового контроля линейно-протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей

1.8. Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XI Международной научно-

практической конференциям «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (г Сочи, 2007 г), на 6-ой Международной выставке и конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (Москва, 2007 г), на XVI международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (г Алушта, 2007 г), на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, технике и образовании» (г Хургада, Египет, 2006 г), на Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в науке, технике и образовании» (г Кемер, Турция, 2007 г)

1.9. Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них одна в журнале, признанном ВАК научным изданием Список опубликованных печатных работ приведен в автореферате

1.10. Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 110 страницах машинописного текста, иллюстрируется 55 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 132 наименований

1.10. Основные положения и результаты, выносимые на защиту

• особенность вихретокового контроля линейно-протяженных объектов сложной структуры, типа металлических канатов и комбинированных электрических кабелей, состоит в наличии электрического контакта между проволоками,

• исследовать влияние электрического контакта между проволоками целесообразно с помощью математической модели основанной на введении электропроводящей среды между проволоками объекта,

• с увеличением рабочей частоты эффект электрического контакта между проволоками возрастает, что приводит к уменьшению чувствительности к локальным дефектам внутренних проволок,

• чувствительность ВТП к обрыву стальных проволок на частоте до 10 кГц , по меньшей мере, на 3 порядка выше, чем к обрыву алюминиевых проволок при прочих равных условиях, а на частоте 500 кГц эти чувствительности сопоставимы,

• электрический контакт между проволоками канатов и электрических кабелей приводит к существенному увеличению шумовой составляющей вихретокового сигнала для снижения которой целесообразно применять ВТП с вложенными друг в друга и дифференциально включенными катушками

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель исследования и решаемые задачи, указаны наиболее важные научные результаты и приведены основные положения, представляемые к защите

В первой главе рассмотрены линейно протяженные электропроводящие объекты сложной структуры (ЛПОСС) и особенности их контроля различными методами На сегодняшний день наиболее актуален контроль ЛПОСС из свитых между собой проволок, образующих такие изделия как канаты и кабели В подобных изделиях наиболее важно выявление дефектов типа обрывов проволок На рис 1 приведен фрагмент стального каната с характерными дефектами в виде обрывов проволок внешнего слоя

Проведенный анализ современного состояния научных исследований и приборных средств в области дефектоскопии канатов показал, что для их контроля, преимущественно, используются средства магнитной дефектоскопии Для обеспечения необходимого для выявления дефектов уровня намагничивания требуется значительная масса и габариты магнитных головок, которые резко возрастают с увеличением диаметра контролируемого каната Кроме

того, магнитные методы контроля характеризуются существенным уменьшением чувствительности к локальным дефектам по мере увеличения расстояния между магниточувствитель-ным элементом и дефектным участком. Это приводит к резкому уменьшению чувствительности к дефектам внутренних проволок каната. В связи с этим представляет интерес исследование возможности применения вихретокового метода дефектоскопии. В пользу данного метода говорит то, что при взаимодействии проходного ВТП со жгутом изолированных друг от друга проволок экранирующее действие внешних слоев объекта на внутренние отсутствует. Эффект экранирования возникает только при наличии электрического контакта между проволоками, но степень его проявления значительно меньше, чем в сплошном металле. Таким образом, вихретоковый метод имеет более равномерную чувствительность к целостности проволок по всему сечению линейно-протяженного объекта сложной структуры. Это определяет перспективы применения для дефектоскопии линейно-протяженных объектов сложной структуры ! вихретокового метода, для практической реализации которого требуются первичные преобра- 1 зователи существенно меньшей массы и габаритов. Поставлена цель диссертационной работы и сформулированы задачи исследования, направленные на достижение поставленной цели.

Рис. 1. Дефектный участок каната

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям функции распределения электромагнитного поля в ЛПОСС с учетом электрического контакта между входящими в него проводниками. Здесь же получены оценки сигналов абсолютного проходного ВТП с однородным полем под воздействием локальных дефектов и магнитных неоднородностей в отдельных проволоках ЛПОСС.

Особенность взаимодействия подобных объектов с проходными ВТП состоит в наличии электрического контакта между проволоками, образующими канат. Варианты скручивания проволок весьма многообразны, а приложенные к ним механические напряжения изменяются в широких пределах. Это приводит к значительной вариации сопротивления между проволоками. Таким образом, возникает необходимость оценить степень и характер влияния вариации контакта между проводниками линейно-протяженного объекта сложной структуры на вносимые параметры проходного ВТП.

Для проведения соответствующих исследований была предложена расчетная модель, в которой наличие электрического контакта между проводниками имитировалось наличием электропроводящей среды между ними. С целью исследования основных закономерностей был принят ряд допущений, позволяющий упростить проведение расчетов и анализа. Введенные допущения формулируются следующим образом:

• проводники линейно протяженного объекта параллельны его общей оси;

• пространство между проводниками объекта с удельной электрической проводимостью ам заполнено электропроводящей средой с удельной электрической проводимостью ас и имитирует электрический контакт между проводниками;

• на контролируемый объект воздействует однородное переменное магнитное поле, изменяющееся по гармоническому закону и направленное вдоль оси контролируемого объекта;

• локальные дефекты имеют вид разрывов соответствующей проволоки, не заполняемых

электропроводящей средой,

В реальности проволоки распределены более сложным образом Они свиты в пряди по закону винтовой линии, которые в свою очередь свиваются между собой Кроме того, электрический контакт между проволоками, на самом деле, осуществляется на локальных участках их поверхности Учет этих факторов существенно затрудняет реализацию модели Вместе с тем, значимость этих факторов неочевидна В связи с этим целесообразно провести первоначальные исследования в рамках предложенной модели Она позволяет провести следующие исследования

• оценить влияние электрического контакта между проводниками на распределение электромагнитного поля по сечению объектов из ферромагнитных и немагнитных проводников,

• оценить влияние локальных дефектов на распределение магнитного поля и вносимое ими в проходной ВТП напряжение для объектов из ферромагнитных и немагнитных проводников, с учетом влияния электрического контакта между ними,

• оценить влияние неравномерного распределения магнитной проницаемости и электрического контактирования между проводниками вдоль оси объекта

Предложенная расчетная модель, несмотря на принятые допущения, достаточно сложна и может быть реализована только на основе численных методов расчета полевых задач Для этой цели был выбран метод конечных элементов (МКЭ), позволяющий получить решение для трехмерной задачи электродинамики в области с разрывными коэффициентами и локальными неоднородностями В качестве программной реализации МКЭ использовался известный пакет для инженерных и научных расчетов АК8У8

Рис 2 Геометрическая модель для исследо- Рис 3 Геометрическая модель для исследования распределения электромагнитного вания распределения электромагнитного поля в бездефектном объекте поля в объекте с локальными дефектами

На первом этапе исследовалось влияние контакта между проводниками на распределение напряженности магнитного поля Н и плотность вихревых токов Д по сечению проводников Для этого была выбрана геометрическая модель, поперечное сечение которой представлено на рис 2 Объект состоял из 81 проводника квадратного сечения с шириной сторон 1 мм Проводники с удельной электрической проводимостью сгм и относительной магнитной проницаемостью ц размещались друг относительно друга с зазором 5=0,1 мм, заполненным немагнитной электропроводящей средой с удельной электрической проводимостью ас и относительной магнитной проницаемостью ц=1 В каждом ряду объекта располагалось по 9 проводников Сторона сечения объекта имела, таким образом, величину 9,8 мм

Квадратное сечение проводников было выбрано для упрощения реализации модели, поскольку в данном случае исследовалась вспомогательная задача оценки влияния контакти-

рования между проводниками на функцию распределения электромагнитного поля по сечению объекта Для исследования чувствительности к локальным дефектам была выбрана модель с круглой формой поперечного сечения объекта, представленная на рис 3

Расчеты функции распределения электромагнитного поля в бездефектном объекте прямоугольного сечения проводились для проводников из алюминия (<тм= 26 МСм/м) и ферромагнитной стали (<тм= 5 МСм/м р= 100) в диапазоне частот При этом ас составляла 100%, 10%, 1% и 0,1% от ом, имитируя различную степень контактирования между проводниками Для обобщения полученных зависимостей полученная напряженность магнитного поля Н(х) нормировалась по модулю напряженности однородного магнитного поля Но, где х - ось абсцисс декартовой системы координат с началом в центре объекта На рис 4, в качестве примера, приведено распределение модуля нормированной напряженности Н =Щс)/Но для объекта с алюминиевыми и стальными проводниками на частоте 50 кГц Зависимости приведены при вариации 0С от 100% до 0,1% ом Из приведенных рисунков видно, что при ас =0 распределение Н по сечению проводников идентично С увеличением степени контактирования величина Н во внутренних проводниках ослабляется Данный эффект для стальных проводников достаточно заметен, начиная с частоты М кГц и ос= 0,001см, а для алюминиевых - с частоты 50 кГц и ос= 0,01стм Таким образом, как и следовало ожидать, в стальных проводниках влияние контактирования существенно выше_

Н' ------ -; — б)£тальныепровоАНИкн N50 »{Гц ->-тоо* — «га —«1 —010» —0% г

. ! . -1-

Та!

7Т • 1\ й & 11^7

! ДОМ 1

\ г з ^ \

Рис.4 Распределение Н в проводниках при различной степени их контактирования а)- в алюминиевых проводниках, б)- в стальных

Для определения влияния степени контактирования на чувствительность к локальным дефектам проводились расчеты напряжения, вносимого в измерительную катушку при обрыве стальных проводников, расположенных в различных рядах объекта с 1фуглым поперечным сечением диаметром 19 мм (рис 3) Принималось, что разрыв проволок происходит со смещением на величину их диаметра Измерительная катушка имела диаметр 24 мм Расчеты выполнялись в диапазоне частот от 1 кГц до 100 кГц. Напряжение Ци, нормировалось по напряжению "холостого хода" Ц), наводимому в измерительной катушке без дефекта Рассчитывались огибающие вносимого напряжения при перемещении объекта вдоль оси ВТП

На рис 5 приведено изменение амплитуды вносимого напряжения при перемещении объектов с локальными разрывами в проводниках, расположенных в различных рядах Из приведенных графиков видно, что контактирование между стальными проводниками уже на уровне 0,1% на частоте 100 кГц оказывает существенное влияние на чувствительность к локальным дефектам внутренних проводников максимум напряжения, вносимого при их разрыве уменьшается на 25 ..30%. При этом изменение чувствительности к разрыву в большей степени уменьшается для проводников, расположенных ближе к центру. Вместе с тем, чувствительность к разрыву внешнего проводника за счет контактирования даже несколько увеличивается, что объясняется вытеснением электромагнитного поля во внешние слои объекта при увеличении ас.

Рис 5 Амплитуда напряжения, вносимого локальными дефектами

Рис 6 Зависимость Ц,„ от смещения Рис 7 Зависимость Ц^ от степени

локального дефекта от центра и контактирования и частоты при разрыве

степени контактирования, ^=1 кГц центрального проводника в диапазоне частот

Для максимумов вносимого напряжения были построены годографы, отражающие их зависимости от степени контактирования, положения локального дефекта и частоты На рис б приведены годографы Ц^, рассчитанные при частоте 1 кГц для локальных дефектов в разных рядах объекта при изменении степени контактирования от 0% до 10% см Из представленных графиков следует, что при вариации степени контактирования от 0% до 0,1% от ам изменения фазы Ц,,,, более существенны, чем изменения амплитуды При увеличении степени контактирования чувствительность к локальным дефектам проводников внутренних рядов уменьшается, а внешнего увеличивается

На рис 7 приведены годографы Ц^, рассчитанные при частотах 1, 10 и 100 кГц для локального дефекта в центральном проводнике и при изменении степени контактирования от 0% до 10% ом Представленные зависимости показывают, что с увеличением частоты влияние контактирования на Цщ, носит сложный характер При малой степени контактирования увеличение частоты приводит преимущественно к изменению фазы Ц,н, а затем и его амплитуды

Аналогичные расчеты были проведены для кабелей из алюминиевых проводов для частот 1,10 и 100 и 500 кГц Полученные результаты показывают, что чувствительность к локальным дефектам алюминиевых проводов на частоте 1 кГц на 4 порядка меньше, чем к локальным дефектам в стальных проволоках, на частоте 10 кГц - на 3 порядка, а на частоте 100 кГц - на 1 порядок При частоте 500 кГц чувствительность к локальным дефектам в стальных и алюминиевых проволоках становятся сопоставимыми Это показывает на возможность раздельного контроля стальных и алюминиевых проволок Для контроля только стальных проволок достаточно выбрать рабочую частоту не выше 10 кГц Для выявления локальных дефектов в алюминиевых проволоках необходимо иметь рабочую частоту не ниже 500 кГц и проводить совместную обработку высокочастотного и низкочастотного каналов

Третья глава посвящена разработке блока первичного преобразователя и способов контроля качества линейно-протяженных объектов сложной структуры Проведенные экспериментальные исследования показали, что при контроле ЛПОСС, в частности, канатов, шумовая составляющая в выходном сигнале проходного дифференциального ВТП достаточно велика и, в основном, определяется двумя факторами, неравномерностью контактирования проводников друг с другом и структурной неоднородностью металла стальных проводов При этом для стальных канатов доминирующий фактор - вариация магнитной проницаемости металла проволок, а для кабелей из алюминиевых проводов - неравномерность контактирования При экспериментах применялся проходной ВТП с однородным магнитным полем измерительной системой, состоящей из двух дифференциально включенных идентичных катушек индуктивности, размещенных с осевым зазором Суть выполненных экспериментов состояла в том, что через ВТП, поочередно перемещались фрагмент контролируемого каната или кабеля и пучок изолированных друг от друга проволок, выполненных из того же материала и имеющих такое же сечение Длина пучков и фрагментов изделия была одинаковой и составляла 0,9 м При этом количество проволок в пучке совпадало с количеством проволок в контролируемом изделии Результаты измерений показали, что шумовой фон от пучка ферромагнитных проволок и фон от соответствующего фрагмента каната достаточно близки Для неферромагнитных проволок шумовой фон от пучка проводов был почти в 3 раза меньше фона от фрагмента кабеля Соответствующие зависимости приведены на рис 8

Рис 8 Шумовой фон от пучка проводов и фрагмента кабеля из алюминия

Для ослабления влияния структурной неоднородности ферромагнитных объектов обычно используется намагничивание контролируемого участка постоянным магнитным полем Данный способ показал свою эффективность и для данного случая Однако его реализация связана с необходимостью применения системы намагничивания, что приводит к частичной утрате одного из преимуществ вихретокового метода контроля стальных канатов по сравнению с магнитным Вместе с тем, следует отметить, что для подавления влияния струк-

10

турной неоднородности требуются магнитные поля с напряженностью меньшей, чем для реализации магнитного метода Таким образом, некоторый выигрыш по массовым и габаритным параметрам при переходе на вихретоковый метод, все-таки, имеется Более удобное и универсальное решение повышения отношения "сигнал/шум" состоит в использовании чувствительного элемента с вложенными друг в друга катушками (рис 9)

К

2 г

Рис 9 ВТП с чувствительным элементом в виде вложенных катушек 1- возбуждающая катушка, 2,3 - измерительные дифференциально включенные катушки

Универсальность этого способа состоит в том, что он пригоден как для ферромагнитных, так и неферромагнитных объектов Здесь используется различная чувствительность к локальным дефектам измерительных катушек с различным коэффициентом заполнения

г/ = (Я0/11[{ )2, где Яо и Яи - радиусы контролируемого объекта и измерительной катушки, соответственно За счет этого воздействие дефекта на катушку 2 меньшего радиуса значительно больше, чем на катушку 3 В тоже время фон, обусловленный влиянием мешающих факторов, на обеих катушках имеет практически одинаковую форму Это позволяет при выравнивании напряжений катушек 2 и 3 на бездефектном объекте получить существенный выигрыш в отношении "сигнал/помеха" Выравнивание напряжении требует преобразования напряжения одной из катушек как по амплитуде, так и по фазе

Равенства амплитуд напряжений можно добиться за счет выбора отношения числа витков и \У2 первой и второй измерительных катушек, соответственно

- 50 + = Ъ |52 - + {1)

где- Бо, Б2 - площади поперечного сечения контролируемого объекта, эквивалентного сечения первой и второй измерительной обмоток, соответственно, уэф= Фц/ Ф0 -эффективная проницаемость, Фц - магнитный поток через цилиндр при заданном обобщенном параметре х=КЯ, а Фо - магнитный поток через то же сечение при отсутствии цилиндра

Для полной балансировки ВТП требуемый фазовый сдвиг между Ц[ и Ц? создается с помощью пассивного фазовращателя ив К,С элементов

Из (1) следует, что требуемое для балансировки отношение числа витков п = иуй^ определяется соотношением

1- " + Л^эф

ъ 1- -Ъ+ЪВэф

где 77, = (^/Л])2, т]2 = (Л0/Л2)2- коэффициенты заполнения для соответствующих измерительных катушек

Для балансировки ВТП в режиме "холостого хода", то есть при отсутствии изделия,

достаточно выполнения соотношения п = Таким образом, условие балансировки в ра-

бочем режиме отличается от условия балансировки в режиме "холостого хода" множителем

\-Пг + ПгЬФ (3)

На рис 10-11 приведено изменение модуля и аргумента коэффициента т для объекта в виде электропроводящего немагнитного цилиндра в функции обобщенного параметра х и коэффициента заполнения внешней обмотки при фиксированном значении т|2=0,8

Анализ полученных зависимостей показывает, что при обобщенном параметре 3<х<5 разность фаз Ц и ХЬ изменяется незначительно, а отношение их амплитуд изменяется пропорционально х Наибольшая чувствительность к локальным дефектам лежит именно в этом диапазоне х, поэтому установленная закономерность важна для отстройки от вариации

Рис 10 Изменение модуля коэффициента т=е)ф

Рис 11 Изменение аргумента коэффициента щ=е№

В четвертой главе описан вихретоковый дефектоскоп «ЗОНД-ВД-07-ПК» для контроля качества канатов и кабелей Дефектоскоп создан на базе сертифицированного дефектоскопа «ЗОНД ВД-96», разработанного в МГУПИ, и отличается от него более мощным генератором, питающим возбуждающую обмотку ВТП. В состав дефектоскопа входит блок вихретокового преобразователя ВТП-2К-19, предназначенный для выявления дефектов в стальных канатах диаметром от 8 мм до 15 мм Он состоит из идентичных друг другу измерительного и компенсационного преобразователей Каждый из них содержит две вложенные друг в друга измерительные обмотки с эквивалентными радиусами 111=19 мм и 112=38 мм, соответственно Длина обмоток составляет 1,1=2 мм и Ь2=20 мм, соответственно Конструктивно измерительный и компенсационный преобразователи размещаются друг над другом В компенсационном преобразователе размещается образец длиной 250 мм с номинальными параметрами

Дефектоскоп «ЗОНД-ВД-07-ПК» имеет следующие технические характеристики

Диаметр контролируемых, мм 8 15

Порог чувствительности к обрыву проволок внешнего слоя 2%

в центральной части 10%

Скорость контроля, м/с до 0,5

Обработка сигнала амплитудно-фазовая

Габариты ВТП-2К-19, мм Вес ВТП, кг

240x100x100 0,45

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1 Применение вихретокового метода для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей перспективно, но сдерживается недостаточной научной проработкой процессов взаимодействия с ними вихретоковых преобразователей

2 Особенность дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей состоит во влиянии электрических контактов между проволоками, что приводит к уменьшению чувствительности к локальным дефектам внутренних проволок и увеличивает "шумовую" составляющую вихретокового сигнала

3 Эффект уменьшения чувствительности к локальным дефектам внутренних проволок за счет электрического контакта между проволоками исследовался путем математического моделирования Предложена математическая модель, состоящая из системы параллельных друг другу проводников и заполняющей электропроводящей среды между ними Расчеты проводились методом конечных элементов

4 Выполненные расчеты показывают, что при увеличении электрической проводимости <тс заполняющей среды происходит уменьшение амплитуды и монотонное изменение фазы напряжения Ц^ , вносимого в ВТП локальными дефектами внутренних проволок При этом изменения существенно зависят от рабочей частоты, изменяясь от незначительных до весьма существенных В частности, для стальных ферромагнитных объектов на частоте 1 кГц влиянием сс при его изменении до величины 0,01 о можно пренебречь В тоже время, на частоте 100 кГц изменение ос от 0 до 0,001 о приводит к уменьшению амплитуды Ц„ в 2 раза, а при ос=0,01о сводит С/д практически к нулю

5 Проведенный анализ показал, что чувствительность ВТП к обрыву стальных проволок на частоте 10 кГц на 3 порядка выше, чем к обрыву алюминиевых проволок при прочих равных условиях, а на частоте 500 кГц эти чувствительности сопоставимы Это позволяет проводить раздельный контроль алюминиевых и стальных проволок в комбинированных кабелях со стальной несущей жилой и алюминиевыми проводниками, путем использования двух частот

6 Выполненные экспериментальные исследования показали, что при скручивании между собой проволок возникает шумовой фон, резко уменьшающий порог чувствительности обычного дифференциального проходного ВТП, состоящего из двух дифференциально включенных измерительных катушек, установленных с осевым зазором

7 Предложен и исследован проходной ВТП с вложенными друг в друга дифференциально включенными измерительными катушками для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей, содержащих скрученные между собой проволоки

8 Показано, что для контроля стальных канатов с внешним диаметром от 8 мм до 15 мм целесообразно выбирать следующие размеры измерительных катушек внутренней катушки эквивалентный радиус - 19 мм, длина - 2 мм, внешней катушки эквивалентный радиус - 28 мм, длина - 20 мм

9 Испытания разработанного вихретокового дефектоскопа «ЗОНД-ВД-07-ПК» подтвердили целесообразность применения вихретокового метода для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и электрических кабелей

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1 Павлюков ПЛ Разработка средств вихретоковой дефектоскопии сальных канатов/Пруды XVI Международного научно-технического семинара «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» - сентябрь 2007 г- Алушта-2007-С 266-267

2 Шкатов П Н, Павлюков П JI Оценка влияния электрического контакта между проволоками каната на распределение электромагнитного поля в его сечении// Тезисы докладов 6-й Международной выставки и конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» -15-17 мая 2007 г - М —2007 - С 157

3 Шкатов П Н, Павлюков П JI Разработка проходного дифференциально - абсолютного вихретокового преобразователя для комплексного контроля линейно-протяженных изделий// Тезисы докладов Международной конференции «Информационные технологии в науке, технике и образовании» - Сусс (Тунис) 9-16 октябрь 2005 г Хургада (Египет) 12-19 ноября -2006-С 264-268

4 Шкатов П Н , Павлюков П Л Теоретическое исследование взаимодействия дифе-ренциально-абсолютного проходного вихретокового преобразователя с продольнымии трещинами произвольной длины//Тезисы докладов Международной конференции «Информационные технологии в науке, технике и образовании» - Сусс(Тунис) 9-16 октябрь 2005 г Хургада (Египет) 12-19 ноября -2006 - С 269 - 274

5 Шкатов П Н, Павлюков П Л Исследование взаимодействия проходного вихретокового преобразователя с линейно-протяженными объектами сложной структуры// Научные труды X Международной научно- практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права»-Кн «Приборостроение» М-2007-С 48-51

6 Шкатов П Н, Лисицин О Н, Павлюков П Л Взаимодействие проходных вихрето-ковых преобразователей с цилиндрическими объектами, содержащими дефекты// «Приборы» + автоматизация - №3 -2007 - С 48-52

Подписано в печать 10 10 07 Заказ № 262 Тираж 100 экз ООО "Фирма Печатный двор" г Москва Лопухинский пер ,6 Тел 269-80-41

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИНЕЙНО-ПРОТЯЖЕННЫЕ ОБЪЕКТЫ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ

И ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.

1.1 Задачи контроля линейно-протяженных объектов сложной структуры

1.2 Современные методы и средства дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры.

1.3 Современные приборы вихретоковой дефектоскопии и перспективы их применения для контроля линейно протяженных объектов сложной структуры.

1.3.1 Область применения вихретоковых дефектоскопов с проходными ВТП

1.3.2 Анализ различных типов проходных вихретоковых преобразователей

1.3.3 Анализ аппаратных методов отстройки от мешающих факторов

1.3.4 Анализ современных средств вихретоковой дефектоскопии с проходными вихретоковыми преобразователями.

1.4 Анализ современного уровня теоретических исследований применительно к задачам вихретоковой дефектоскопии линейно-протяженных объектов.

1.5 Выводы.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ВИХРЕТОКОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ЛИНЕЙНО ПРОТЯЖЕННЫМИ ОБЪЕКТАМИ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ.

2.1 Выбор расчетной модели.

2.2 Реализация расчетной модели на основе метода конечных элементов

2.3 Исследование функции распределения электромагнитного поля в проводниках линейно протяженного объекта сложной структуры.

2.4 Исследование напряжения, вносимого локальными дефектами в проводников линейно протяженных объектов сложной структуры в проходной вихретоковый преобразователь.

2.5 Выводы.

3. РАЗРАБОТКА БЛОКА ПЕРВИЧНОГОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ И

СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЛИНЕЙНО ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ.

3.1 Разработка блока первичного преобразователя для вихретокового контроля ЛПОСС.

3.1.1 Конструкция дифференциально-абсолютного ВТП для контроля ЛПОСС

3.1.2 Расчет напряжения, вносимого локальными дефектами в дифференциально-абсолютный вихретоковый преобразователь.

3.2 Сравнительные испытания ВТП различного типа при дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры.

3.3 Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВИХРЕТОКОВОЙ

ДЕФЕКТОСКОПИИ ЛИНЕЙНО ПРОТЯЖЕННЫХ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНОЙ СТРУКТУРЫ.

4.1 Разработка способа дефектоскопии комбинированных кабелей.

4.2 Вихретоковый контроль линейно протяженных объектов сложной структуры при наличии эффекта формы.

4.3 Вихретоковый дефектоскоп «ЗОНД ВД-07П» для дефектоскопии линейно-протяженных объектов сложной структуры.

4.4 Выводы.

Линейно-протяженные металлические объекты ответственного назначения могут иметь сложную структуру, состоящую из различного числа элементов, в виде цилиндрических объектов с одинаковыми или различными электрофизическими свойствами и сечением. Они могут быть электрически изолированы друг от друга, контактировать друг с другом, размещаться в электропроводящей среде. К подобным объектам относятся электрические кабели и металлические канаты различного вида. Электрические кабели могут состоять как из изолированных, так и соприкасающихся друг с другом проволок. В воздушных линиях электропередачи (ЛЭП) от электрического кабеля требуется не только высокая электрическая проводимость, но и механическая прочность. С этой целью применяют кабели, состоящие из стальных проволок, обеспечивающих требуемую механическую прочность, и алюминиевых проволок, создающих необходимую электрическую проводимость кабеля. Металлические канаты могут состоять как из ферромагнитных, так и немагнитных проволок, обычно, соприкасающихся друг с другом. При этом, электрическое сопротивление между отдельными элементами каната может изменяться в широких пределах и зависит от многих факторов. К ним, в частности, относятся способ сплетения каната из отдельных проволок и приложенная к канату механическая нагрузка. Основной интерес представляет контроль технического состояния электрических кабелей и металлических канатов в процессе эксплуатации. При этом, прежде всего, интересует целостность входящих в канат проволок.

Состояние проблемы.

Для неразрушающего контроля канатов любой конструкции, изготовленных из стальной ферромагнитной проволоки, в процессе их производства или эксплуатации применяются магнитные дефектоскопы. Они позволяют выявлять наружные и внутренние локальные дефекты, например, обрывы проволок и прядей, пятна коррозии, места сварки проволок, а также регистрировать относительную потерю сечения. В процессе магнитного контроля канат намагничивается до состояния близкого к магнитному насыщению. Изменение площади поперечного сечения или появление локального дефекта каната вызывает перераспределение магнитного потока вокруг каната. Это перераспределение регистрируется магнито - чувствительными датчиками -преобразователями Холла. Для обнаружения локальных дефектов применяются также индуктивные катушки, реагирующие на изменение магнитного потока при перемещении дефектного участка каната. Ведущие позиции в разработке средств магнитной дефектоскопии занимает фирма ИНТРОН+ (г. Москва). Разработанные в ИНТРОН+ магнитные дефектоскопы серии ИН-ТРОС позволяют контролировать канаты диаметром от 6 до 150 мм и успешно применяются для контроля канатов шахтных подъемных установок и канатных дорог, вантовых канатов строительных сооружений, комбинированных проводов воздушных линий электропередачи, грозозащитных тросов и оттяжек. Дефектоскопы ИНТРОС имеют порог чувствительности к обрыву проволок на внешней поверхности каната порядка 0,5-1% от площади его сечения. Вместе с тем средства магнитного контроля не позволяют контролировать линейно-протяженные объекты сложной структуры из немагнитного металла. Следует также отметить, что габариты и вес магнитных головок магнитного дефектоскопа резко возрастают с увеличением диаметра контролируемого объекта. Проходные ВТП применяются для дефектоскопии труб, прутков и проволок, втулок и других объектов. Наибольший вклад в развитие теории вихретоковой дефектоскопии с проходными ВТП внесли Ф.Ферстер, В.Г. Герасимов, В.В. Сухоруков, Покровский А.Д., В.К. Жуков, Ю.К. Федо-сенко. В качестве измерительной системы используются дифференциально включенные катушки индуктивности, расположенные друг относительно друга с осевым смещением. Для повышения отношения сигнал/шум применяются многокатушечные измерительные системы и электропроводящие экраны. В разработку и исследование подобных систем наибольший вклад внесли Ф.Ферстер, С.М. Петушков, Ю.К. Федосенко. Однако проходные ВТП для контроля линейно-протяженных объектов сложной структуры практически не применяются. Это, в определенной степени, связано с недостаточной научной проработкой особенностей вихретокового контроля подобных объектов, в частности, взаимного влияния входящих в него проводников.

Цель работы и задачи исследования.

Цель диссертационной работы заключается в исследовании возможностей вихретоковой дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры и создания соответствующих средств контроля.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи:

• Исследовать влияние электрического контакта между проводниками линейно-протяженного объекта сложной структуры на распределение электромагнитного поля в сечении объекта;

• исследовать изменение сигналов в проходных ВТП при воздействии локальных дефектов в проводниках, расположенных на различном расстоянии от поверхности объекта сложной структуры;

• на основе теоретических и экспериментальных исследований выбрать параметры ВТП и режимы контроля близкие к оптимальным для контроля линейно протяженных объектов сложной структуры с различным сочетанием немагнитных и ферромагнитных проводников в нем.

Методы исследования:

Теоретические исследования выполнены на основе строгих численных методов расчета. Результаты теоретического анализа подтверждены и дополнены данными экспериментальных исследований, проведенных на аттестованной контрольно-измерительной аппаратуре.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• получены функции распределения электромагнитного поля в проводниках линейно-протяженных объектов сложной структуры, при воздействии на них продольного переменного электромагнитного поля;

• получены оценки сигналов проходных ВТП под воздействием локальных дефектов в линейно-протяженных объектах сложной структуры с различным сочетанием немагнитных и ферромагнитных проволок контактирующих друг с другом;

• получены оценки влияния мешающих факторов при вихретоковой дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры, типа канатов и кабелей;

• проведено исследование взаимодействия линейно-протяженных объектов сложной структуры и ВТП с вложенными друг в друга дифференциально включенными измерительными катушками.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

• разработана и реализована с помощью программного пакета ANSYS математическая модель взаимодействия проходного ВТП с линейно протяженными объектами сложной структуры, содержащими локальные дефекты;

• получены оценки порога чувствительности к локальным дефектам в различных частях сечения линейно протяженных объектов сложной структуры при вихретоковой дефектоскопии;

• даны рекомендации по выбору параметров и режимов контроля линейно протяженных объектов сложной структуры, типа канатов и кабелей, проходным ВТП с вложенными друг в друга измерительными катушками;

• предложен и реализован способ раздельного контроля несущей стальной ферромагнитной жилы и алюминиевых проводников в комбинированных кабелях.

Реализация и внедрение результатов работы:

Результаты работы использовались ООО «ГлавДиагностика» и ФГУП «Российский НИИ космического приборостроения» при создании средств вихретокового контроля линейно-протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XI Международной научно-практической конференцияи «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения, информатики, экономики и права» (г. Сочи, 2007 г.), на 6-ой Международной выставке и конференции «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» (Москва, 2007 г.), на XVI международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации» (г. Алушта, 2007 г.), на Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, технике и образовании» (г. Хургада, Египет, 2006 г.), на Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в науке, технике и образовании» (г. Кемер, Турция, 2007 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них одна в журнале, признанном ВАК научным изданием. Список опубликованных печатных работ приведен в автореферате.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 160 страницах машинописного текста, иллюстрируется 96 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 157 наименований.

4.4 ВЫВОДЫ

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Применение вихретокового метода для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей перспективно, но сдерживается недостаточной научной проработкой процессов взаимодействия с ними вихретоковых преобразователей.

2. Особенность дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей состоит во влиянии электрических контактов между проволоками, что приводит к уменьшению чувствительности к локальным дефектам внутренних проволок и увеличивает "шумовую" составляющую вихретокового сигнала.

3. Эффект уменьшения чувствительности к локальным дефектам внутренних проволок за счет электрического контакта между проволоками исследовался путем математического моделирования. Предложена математическая модель, состоящая из системы параллельных друг другу проводников и заполняющей электропроводящей среды между ними. Расчеты проводились методом конечных элементов.

4. Выполненные расчеты показывают, что при увеличении электрической проводимости ос заполняющей среды происходит уменьшение амплитуды и монотонное изменение фазы напряжения С/,, вносимого в ВТП локальными дефектами внутренних проволок. При этом изменения С/, существенно зависят от рабочей частоты, изменяясь от незначительных до весьма существенных. В частности, для стальных ферромагнитных объектов на частоте 1 кГц влиянием ос при его изменении до величины 0,01а можно пренебречь. В тоже время, на частоте 100 кГц изменение ас от 0 до 0,001а приводит к уменьшению амплитуды С/, в 2 раза, а при ас=0,01 а сводит £/д практически к нулю.

5. Проведенный анализ показал, что чувствительность ВТП к обрыву стальных проволок на частоте 10 кГц на 3 порядка выше, чем к обрыву алюминиевых проволок при прочих равных условиях, а на частоте 500 кГц эти чувствительности сопоставимы. Это позволяет проводить раздельный контроль алюминиевых и стальных проволок в комбинированных кабелях со стальной несущей жилой и алюминиевыми проводниками, путем использования двух частот.

6. Выполненные экспериментальные исследования показали, что при скручивании между собой проволок возникает шумовой фон, резко уменьшающий порог чувствительности обычного дифференциального проходного ВТП, состоящего из двух дифференциально включенных измерительных катушек, установленных с осевым зазором.

7. Предложен и исследован проходной ВТП с вложенными друг в друга дифференциально включенными измерительными катушками для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и кабелей, содержащих скрученные между собой проволоки.

8. Показано, что для контроля стальных канатов с внешним диаметром от 8 мм до 15 мм целесообразно выбирать следующие размеры измерительных катушек: внутренней катушки: эквивалентный радиус - 19 мм, длина - 2 мм, внешней катушки: эквивалентный радиус - 28 мм, длина - 20 мм.

9. Испытания разработанного вихретокового дефектоскопа «ЗОНД-ВД-07-ПК» подтвердили целесообразность применения вихретокового метода для дефектоскопии линейно протяженных объектов сложной структуры типа канатов и электрических кабелей.

1. Ботаки А.А., Сапожников А.Б. О выявляемых продольных трещин в немагнитных цилиндрах по методу продольного переменного магнитного поля. - Труды Сиб. физ.-техн. ин-та при Томском гос.универс, 1949, вып. 28, с.23-28.

2. Бюлер Г.А. Решение избранных задач электромагнитной дефектоскопии и теплопроводности. Дисс. докт. физ.-мат. наук. Томск, 1969, -336 с.

3. Герасимов В.Г. Вопросы общей теории и применения метода вихревых токов для контроля многослойных проводящих изделий: Автореф. Дисс. докт. техн. наук. М., 1970. - 45 с.

4. Герасимов В.Г. Электромагнитный контроль однослойных и многослойных изделий. М. Энергия. 1972. 160 с.

5. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. М. Энергоатом-издат. 1985.281 с.

6. Герасимов В.Г., Покровский А.Д., Сухоруков В.В. Неразрушающий контроль. . Кн. 3. Электромагнитный контроль М. Высшая школа. 1992.-312 с.

7. Герасимов В.Г., Сухоруков В.В. Покровский А.Д. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами. М. Энергия. 1978.316 с.

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

9. ГОСТ 18353-79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов. Июль. 1980.

10. ГОСТ 23048-78. Контроль неразрушающий. Преобразователи электромагнитные. Типы и основные параметры. Январь. 1980.

11. И. Добнер Б.А. Разработка исследование способов повышения помехозащищенности дефектоскопов с проходными преобразователями. Дисс. канд. техн. наук. Томск, 1974, - 210 с.

12. Дорофеев А.Л. Электроиндуктивная дефектоскопия. М.: Машиностроение, 1967. - 231 с.

13. Дорофеев А.Л., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 232 с.

14. Дорофеев А.Л., Никитин А.И., Рубин А.Л. Индукционная структуро-скопия. -И.: Энергия, 1973. 172 с.

15. Дрейзин В.Э. Разработка и исследование многопараметровых методов и автоматизированной аппаратуры эл.-магн. неразрушающего контроля. Докт. дис. спец. 05.11.13. Томск. ТПИ. 1993. 280 с.

16. Мужицкий В.Ф. Развитие теории и создание электромагнитных средства дефектоскопии изделий сложной формы. Дис. докт. техн. наук. М. НИИИН. 1986.360 с.

17. Неразрушающий контроль: Справочник: в 8 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. М.: Машиностроение, 2003.-688 с. Вихретоко-вый контроль. Книга 2/ Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин. С. 340 - 687.

18. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник/Под ред. В.В.Клюева/М. Машиностроение. 1995 998 с.

19. Неразрушающий контроль качества изделий электромагнитными методами / В.Г.Герасимов, Ю.М.Останин, А.Д.Покровский и др.-М.: Энергия, 1978.-216 с.

20. Неразрушающий контроль металлов и изделий; Справочник / Беда П. Выборнов Б.И., Глазков Ю.А. и др. М.: Машиностроение, 1976. -142с.

21. Никитин А.И. Исследование электромагнитных полей преобразователей вблизи ограниченных криволинейных проводящих сред, создание методов и средства неразрушающего контроля трубчатых изделий. Дисс. докт. техн. наук. Днепропетровск. ВНИИТП. 1978. 418 с.

22. Никитин А.И., Лейзерович А.Т. Влияние перекоса накладного вихрето-кового преобразователя на его выходные сигналы. Дефектоскопия №6. 1985. С. 93-96.

23. Панасюк В.В., Колодий Б.И., Орловский А.А., Тетерко А.Я. Определение квазистатических источников электромагнитного поля, эквивалентных малым элипсоидальным включениям в полупространстве. -Отбор и передача информации, Киев, 1977, вып.51, с.52-56

24. Панасюк В.В., Колодий Б;И., Орловский А.А., Тетерко А.Я. Электромагнитное поле находящегося в электропроводном полупространстве дефекта, эквивалентного электрическому диполю. Отбор и передача информации, Киев, 1976, вып. 49, с. 35-39.

25. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделие. Под ред. В.В.Клюева, М.: Машиностроение, 1976. - 326с.

26. Пустынников В.Г. Общий принцип формирования многомерного сигнала в устройствах для многочастотного контроля. Известия высших учебных заведений. Электромеханика, 1965, № 9.

27. Сапожников А.Б. Основы электромагнитной дефектоскопии металлических тел. Диссс . Докт. физ.-мат.наук. Томск, 1952.

28. Сегерленд J1. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.-391с.

29. Соболев B.C., Шкарлет Ю.М. Накладные и экранные датчики. -Новосибирск: Наука, Сиб.отд-ие, 1967. 144с.

30. Сухоруков В.В. Основы теории и проектирования вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями: Автореф. Дисс. . докт. техн. наук. М., 1979, - Збс.

31. Сухоруков В.В. Математическое моделирование электромагнитных полей в проводящих средах. М. Энергия. 1975. 152 с.

32. Сухоруков В.В., Покровский А.Д. Электромагнитный двухчастотный дефектоскоп. Заводская лаборатория, 1965, т.31, № 2.

33. Тетерко А.Я. Исследование электромагнитного поля подповерхностных дефектов и разработка средств электромагнитной дефектоскопии. Дисс. . канд. техн. наук; М.: 1977, - 223с.

34. Тетерко А.Я., Дорофеев A.JL, Учанин В.Н. Контроль дефектов под обшивкой. В кн.: Новые физические методы неразрушающего контроля качества продукции. М., 1977, с. 30-35.

35. Тетерко А.Я., Учанин В.Н. Первичные преобразователи для решения задач электромагнитной дефектоскопии. В кн.: Физические основы построения первичных измерительных преобразователей, ч.1, Киев, 1977.

36. Технические средства диагностирования. Справочник/Под ред. В.В.Клюева. М. Машиностроение. 1998. 642 с.

37. Тозони О.В. Метод вторичных источников в электротехнике. М. Энергия. 1975. 296 с.

38. Тозони О.В. Расчет электромагнитных полей на вычислительных машинах. Киев. Техника. 1977. 252 с.

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

40. Том А., Эйплит К. Числовые расчеты полей в технике и физике, М.:, Энергия, 1964. 206 с.

41. Учанин В.Н. Анализ двухчастотного электромагнитного метода контроля дефектов под металлической обшивкой. Львов, 1979, с. 187-189. - Рукопись представлена ФМИ АН УССР. - Деп. в ВИНИТИ 27 окт. 1980, №4423-80.

42. Федосенко Ю.К. Разработка теории и создание технических средства вихретокового многопараметрового контроля на основе решения обратных нелинейных многомерных задач. Дис. докт. техн. Наук. 05.11.13. М. НИИиН. 1981.428 с.

43. Федосенко Ю.К. Численный анализ систем уравнений нелинейной теории многопараметрового вихретокового контроля металлических изделий. Дефектоскопия №7.1981. С. 18-23.

44. Ферстер Ф. Неразрушающий контроль методом магнитных полей рассеяния. Теоретические и экспериментальные основы выявления поверхностных дефектов конечной и бесконечной глубины. Дефектоскопия №11. 1982. С. 2-24.

45. Цветков Д.Н. Исследование цилиндрических изделий накладным ВТП, имеющим произвольную форму и расположение. Труды 2-ой Всесоюзной межвузовской НТК по электромагнитным методам контроля ч.1., Рига., РПИ., с 125-129.

46. Шатерников В.Е. Электромагнитные методы и средства контроля изделий сложной формы. Диссертация докт. техн. наук. Куйбышев. КуАИ. 1976. 320 с.

47. Шатерников В.Е. Электромагнитные методы и средства контроля изделий сложной формы: Автореф. Дисс. . докт. техн. наук. М., 1976. -43с.

48. Шатерников В.Е. Электромагнитные методы контроля изделий сложной формы. В кн.: 8 Всес. Научно-техн. конф. по неразрушающим физическим методам и средствам контроля, ч.2/б/, Кишинев, 1977, с.475-478.

49. Шатерников В.Е., Буров В.Н. Автоматическая обработка информации при электромагнитном контроле геометрических и электрофизических параметров изделий/Дефектоскопия №6. 1980. С. 15-24.

50. Шкарлет Ю.М. Вопросы общей теории и практического применения электромагнитно-акустического и электромагнитного методов нераз-рушающего контроля, Дисс. докт. техн. наук.

51. Шкатов П.Н. Электромагнитный контроль тел вращения сложной формы, Дисс. .к.т.н., М., МЭИ.- 1975.-160 с.

52. Шкатов П.Н. Развитие теории и совершенствования методов и средств вихретоковой, магнитной и электропотенциальной дефектоскопии и дефектометрии металлоизделий. Дис. докт. техн. наук. 05.11.13. М. НИИИН. 1990.386 с.

53. Шукевич А.К., Полоневич А.А. Электромагнитный преобразователь для одновременного контроля толщины металла и немагнитного покрытия// Дефектоскопия №8 - 2005 - С. 68-77.

54. Штумм В. Многопараметровый контроль при неразрушающих методах испытания материалов. В кн.: 8 Межщ. конф. По неразрушающему контролю, 1976, Канн, препринт № ЗС1, с. 1-5, перевод ВЦП, № А-30098.

55. Эфрос A.M. Вихревые токи в цилиндре с разрезом, ЖТФ, 1940, Т.Х., вып. 6, с. 42-49.

56. Измерение, контроль, качество. Неразрушающий контроль: Справочник. М.: Справочник. М.: ИПК. Издательство стандартов, 2002.- 708 с.

57. Исаев JI.K., Малинский В.Д. Обеспечение качества: стандартизация, единство измерений, оценка соответствия. М.: ИПК. Издательство стандартов, 2001.- 276 с.

58. Золотницкий А.Б., Лопатин В.В., Шлеенков А.С. Решение обратной задачи магнитной дефектоскопии методом определения мультипликативных моментов эффективного эллиптического дефек-та//Дефектоскопия- 2000.-№11- С.27-42.

59. Akazava Y., Mori Т. Further Investigation on Examination of Steel Tubes by Eddy Current Methods. -4 Inten. Confer, of Nondestr. Testing, prepr. № 39, London, 1963, p. 189.

60. Alcoprobe MK 3. Operation Manual. Inspection Instruments ( NDT ) LTD 1976.

61. Bond A.R. Corrosion Detecting and Evaluation by NDT.-Brit. I. of Non -Destr. Test., 1975, vol.17, N 2, p.46-52.

62. Bond A.R. Surfase Inspection Particularly With Eddy Current Tecnique. — Recent. Develop. Non Destr. Test. Abington, 1972, p.60 - 63.

63. Brudar B. The Calculated High Frequency Magnetic Field Distribution Round a Radual Crakk in a Steel Bar. In. 8 - th. World Conf. Hondestruct. Testing, Caimes, 1976.

64. Burrows M.L. A Theory of Eddy Current Flaw Detection. University Microfilms, Inc., Ann Arbor, Mich., 1964.

65. Corrosion Detection and Evaluation by Non Destructive Test— Anti - corrosion Methods and Materials, 1977, Vol.24 N 5, p.5 - 4.

66. Doda C.V., Deed W.E. and Epocri W.I. Optimizing Defect Detection in Eddy Current Testing. Materials Evaluation, 1971, N 3, p.59 - 63.

67. Dodd C.V. The Use of Computer Modelling for Eddy - Current Testing. -Research Techniques in Non - Destructive Testing, Vol.3, Ed. by Sharpe R.S. London, ets. Academic Press, 1977, p.429 - 479.

68. Dodd C.V., Simpson W.A. Thickness messurement using Eddycurrent tech-nidues/Material Evalution. 1973, V.31, N5, p. 72-79.

69. Ferster F., Stumm W. Application of magnetic and electromagnetic nondestructive test methods of measuring physical and technological material values/Material Evalution. 1975. V. 33. N1. P. 3-9.

70. Hannakam L., Wirbelstrome ineinem massiven Zylinder bei beliebig ge-farmter erregender Leitershlieifer Archiv fur Elektrotechnik. 1973, B55 №4 S207-21575