МОДЕЛЮВАННЯ ІМПУЛЬСНИХ ДЖЕРЕЛ МАГНІТНОГО ПОЛЯ ПОРТАТИВНИХ УЛЬТРАЗВУКОВИХ ЕЛЕКТРОМАГНІТНО – АКУСТИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ДЛЯ ВИМІРЮВАНЬ, КОНТРОЛЮ ТА ДІАГНОСТИКИ
DOI:
https://doi.org/10.30837/2663-9564.2024.1.06Ключові слова:
контроль, вимірювання, діагностика, ультразвук, електромагнітно – акустичний перетворювач, імпульсне джерело магнітного поляАнотація
Для контролю феромагнітних металовиробів використовують ультразвукові електромагнітно – акустичні перетворювачі (ЕМАП) з постійними магнітами. Це призводить до сильного притискання ЕМАП до металу, його зносу, появи значних когерентних завад за рахунок налипання феромагнітних часток, що часто приводить до неможливості виконання вимірювань, контролю та діагностики. Вирішити вказані недоліки можливо за рахунок використання імпульсних магнітів, що підтверджує актуальність роботи. Мета роботи визначити раціональні геометричні параметри імпульсного магніту для ЕМАП. Для досягнення вказаної мети сформульована фізико-математична задача і виконано моделювання з використанням пакету Сomsol Мultiphysics. Встановлено, що для забезпечення ефективної роботи ЕМАП доцільно висоту імпульсного магніту вибирати з діапазону 50…60 мм, розміри полюса 30х30…50х50 мм. Такі параметри забезпечують отримання величину індукції квазістаціонарного магнітного поля не менше 0,35 Тл в інтервалі ± 10 мм від центру полюса імпульсного магніту.
Посилання
1. Суворова М.Д. Розробка намагнічувальних джерел для ЕМА перетворювачів на основі потужних постійних магнітів // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Електроенергетика та перетворювальна техніка. № 1. 2019. 63-73.
2. Сайт канадської фірми Innerspec [електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.innerspec.com/portable/emat-sensors. (Дата звернення: 19.09.2021).
3. Xie C, Liu T, Pei C, Jin Y, Chen Z. A new longitudinal mode guided-wave EMAT with periodic pulsed electromagnets for non-ferromagnetic pipe. Sensor Actuat APhys. 2021;331(1):112991. https://doi.org/10.1016/j.sna.2021.112991.
4. Сучков Г.М., Салам Буссі. Моделювання поляризуючого магнітного поля електромагнітно-акустичного перетворювача електромагнітної енергії в ультразвукову / Тези 19 міжнародної науково-технічної конференції «Проблеми інформатики та моделювання». 11 16 вересня 2019 р. – Кароліно-Бугаз. – С. 79.
5. А.В., Мигущенко Р.П. Сучков Г.М., Кропачек О.Ю. Патент на корисну модель №156088. Накладний суміщений електромагнітно - акустичний перетворювач з імпульсним намагнічуванням для контролю феромагнітних металовиробів. Заявка №U202304534 від 25.05.2023 р. Опубл. 08.05.2024. Бюл. №19.
6. Ambuj K. Gautam, Ching-Chung Yin, Bishakh Bhattacharya. A new chevron electromagnetic acoustic transducer design for generating shear horizontal guided wave // Ultrasonics. 2023. V. 135. Pp.107-137.
7. Shevaldykin V.G., Bobrov V.T., Alekhin S.G. EMAT transformation in pulsed magnetic field and its use in portable instruments for acoustic measurements. 16th World Conference on Nondestructive Testing. Montréal, Canada. August 30 – September 3, 2004. Book of Abstracts. TS3.24.3. P. 88.
8. Mihajlov A.V., Gobov Ju.L., Smorodinskij Ja.G., Shherbinin S.V. Pulsed magneto-acoustic transducer // Defektoskopija. 2015. №8. С. 14-23.
9. Suchkov G.M., Bolyukh V.F., Kocherga A.I., Mygushchenko R.P., Kropachek O.Yu. Increasing the Efficiency of the Surface-Mounted Ultrasonic Electromagnetic-Acoustic Transducer Due to the Magnetic Field Source. Технічна електродинаміка. № 2, 2023, С. 3–8. DOI: https://doi.org/10.15407/ techned2023. 02.003.
10. Thomas, S.; Muazu, H.; Zarma, T.A.; Galadima, A. Finite Element Analysis of EMAT Using Comsol Multiphysics. In Proceedings of the 2017 13th International Conference on Electronics, Computer and Computation (ICECCO), Abuja, Nigeria, 28–29 November 2017.
11. Буссі Салам. Електромагнітно – акустичні перетворювачі для ультразвукового контролю металовиробів. Дис. к.т.н. 2020. НТУ «ХПІ». 158 с.
