Open AccessThe Effect of Electromagnetic Acoustic Transducer Design Features on Results of Cylinder Object Testing
Author(s) -
К. В. Петров,
M. Yu. Sokov,
О. В. Муравьева
Publication year - 2018
Publication title -
vestnik iževskogo gosudarstvennogo tehničeskogo universiteta/vestnik ižgtu imeni m.t. kalašnikova
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2413-1172
pISSN - 1813-7903
DOI - 10.22213/2413-1172-2018-2-135-146
Subject(s) - multiphysics , transducer , acoustics , cylinder , electromagnetic acoustic transducer , object (grammar) , engineering , computer science , mechanical engineering , physics , finite element method , structural engineering , ultrasonic testing , ultrasonic sensor , artificial intelligence
Исследовано влияние конструктивных особенностей проходного электромагнитно-акустического (ЭМА) преобразователя, связанных с влиянием взаимного расположения высокочастотного индуктора и системы намагничивания, на его акустическую помехозащищенность и результаты формирования серии многократных отражений. Для оценки соотношения амплитуд основной поперечной и нежелательной продольной типов волн и закономерностей их появления в зависимости от местоположения высокочастотного индуктора проведено конечно-элементное моделирование системы подмагничивания проходного ЭМА-преобразователя в программной среде COMSOL Multiphysics. Показано, что соотношение радиальной и осевой компонент магнитного поля характеризует акустическую помехозащищенность ЭМА-преобразователя при любых положениях и размерах высокочастотного индуктора и позволяет определить максимальные размеры индуктора для достижения оптимальной помехозащищенности и чувствительности преобразователя (пропорциональной его апертуре). Зависимости акустической помехозащищенности от величины смещения индуктора относительно системы намагничивания исследованы экспериментально. Предложена модель формирования серии многократных отражений при неравномерности возбуждения волн по периметру прутка, вызванного осевым смещением объекта относительно проходного ЭМА-преобразователя, теоретически и экспериментально исследовано влияние перекоса на информативные параметры получаемой осциллограммы. Даны рекомендации по конструированию проходного ЭМА-преобразователя с позиций выбора размера апертуры высокочастотного индуктора и его позиционирования относительно системы подмагничивания, а также по оптимизации возможных типоразмеров проходных ЭМА-преобразователей в широком диапазоне контролируемых диаметров объектов. Приведенные результаты теоретических и экспериментальных исследований позволят исключить влияние мешающих факторов и повысить достоверность результатов контроля цилиндрических объектов многократным зеркально-теневым методом.