Usage of Volumetric Reflectors for Adjusting Ultrasonic Testing Parameters

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

In ultrasonic flaw detection, lateral cylindrical drillings are traditionally used to adjust and check the parameters of equipment. Other volumetric reflectors, such as vertical drillings or spherical pores, are rarely used. This article notes that such models of internal and surface defects of welded seams are convenient to use and easy to manufacture. For a long time, a limitation to the use of drillings for modeling in ultrasonic flaw detection was the use of these effects not only on defect models in the form of noise associated with the diffraction effects of elastic waves running around cylindrical cavities. It is noted that these effects are currently well studied and are used to identify the type of defects and measure their sizes. Based on the results of experiments on observing the scattering of longitudinal waves and transverse waves with different polarization on cylinders and spheres, typical examples of the manifestation and use of these diffraction effects are given. The expediency of using not only drillings, but also spherical pores is noted. Experiments of the ultrasonic waves scattering on pores are performed on transparent glass samples for clarity. Comparative data on the manifestation of diffraction effects on various volume cavities are presented. In particular, it is noted that there is a focusing of signals enveloping spherical pores. Limitations on the duration of ultrasonic wave pulses are noted, at which diffraction signals can be used to increase the information content when detecting defects. It is recommended to expand the use of 2 mm diameter side drillings in samples to adjust sensitivity during ultrasonic testing using the echo method.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

L. Mogilner

Bauman Moscow State Technical University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: mogilner@mail.ru
Ресей, Moscow

Ya. Smorodinsky

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Email: sm@imp.uran.ru
Ресей, Yekaterinburg

V. Tishkin

Bauman Moscow State Technical University

Email: mogilner@mail.ru
Ресей, Moscow

Әдебиет тізімі

  1. Ermolov I.N. Theory and practice of ultrasonic testing. M.: Mashinostroenie, 1981. P. 240.
  2. GOST R 55724—2013. Non-destructive testing. Welded joints. Ultrasonic methods.
  3. ISO 7963. Non-destructive testing — Ultrasonic examination — Specification for calibration block No. 2.
  4. Tyutekin V.V. Scattering of plane waves by a cylindrical cavity in an isotropic elastic medium // Acoustic journal. 1959. V. 5. No. 1. P. 106—110.
  5. Golubev A.S. Reflection of plane waves from a cylindrical defect // Acoustic journal. 1961. V. 7. Is. 2. P. 174—180.
  6. Aleshin N.P., Mogilner L.Yu. Analysis of the elastic field of ultrasonic waves scattered by a cylindrical cavity // Defectoscopiya. 1982. No. 12. P. 18—30.
  7. Mogilner L.Yu. Application of a cylindrical reflector for adjusting sensitivity in ultrasonic testing // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2018. No. 7. P. 27—36.
  8. Ginzel E. Ultrasonic Time of Flight Diffraction — Moscow: DPK Press, 2021. P. 312. (Ed. Ginzel. Ultrasonic Time of Flight Diffraction. Waterloo, Ontario, Canada: Eclipse Scientific, 2013. 249 p.).
  9. Mogilner L.Yu., Smorodinsky Ya.G. Ultrasonic testing: application of cylindrical drilling for equipment setup and testing // Defectoscopiya. 2018. No. 9. P. 14—20.
  10. Ermolov I.N. Life and flaw detection stories. Moscow: Spektr, 2011. 120 p.
  11. Meleshko N.V., Petrov A.A. Notch and lateral cylindrical drilling. Access mode: https://www.shearwave.ru, entry from 11.08.2013. Date of access 26.07.2024.
  12. Bazulin E.G., Vopilkin A.Kh., Sukhorukov N.I., Tikhonov D.S. Phase analysis of digital facial image analysis to determine the type of detected reflector // Defectoscopiya. 2019. No. 7. P. 20—29.
  13. Danilov V.N. On the Possibility of Estimating the Radius of a Cylindrical Reflector Based on the Time Delay of the Run-around Wave Pulse with Respect to the Specularly Reflected Transverse Wave Pulse in Ultrasonic Testing of Metal with an Inclined-Beam Transducer // Testing. Diagnostics. 2024. V. 27. No. 3. P. 14—22.
  14. Mogilner L.Yu., Syasko V.A., Shikhov A.I. Modeling Defects in Ultrasonic Flaw Detection. Status and Prospects // Defectoscopiya. 2024. No. 5. P. 13—35.
  15. Yavorskaya I.M. Short-Wave Asymptotics of the Diffraction Field on a Sphere with Incident Plane Transverse Waves // Applied Mathematics and Mechanics. 1965. V. 29. No. 6. P. 1023—1034.
  16. Miklowitz J. The theory of elastic waves and waveguides. Amsterdam—New York—Oxford: North-Holland Publishing Company, 1978. 618 p.
  17. Aleshin N.P. Development of the theory, creation and implementation of methods and means of ultrasonic flaw detection of welded joints of building structures Abstract of dissertation. Doctor of Engineering Sciences / PhD Abstract. Engineering Sciences. Moscow: Bauman Moscow State Technical University, 1983. 32 p.
  18. Mogilner L.Yu. Scattering of ultrasonic vibrations by volumetric models of defects and development of methods and means of non-destructive testing of welded joints of building structural coatings / PhD Abstract. Engineering Sciences. Moscow: Bauman Moscow State Technical University, 1983. 16 p.
  19. Yavorskaya I.M. Diffraction of a plane longitudinal wave by a round cylinder // Reports. USSR Academy of Sciences. 1964. V. 158. No. 6. P. 1287—1290.
  20. Yavorskaya I.M. Diffraction of plane stationary elastic waves by smooth convex cylinders // Applied Mathematics and Mechanics. 1965. V. 29. No. 3. P. 493—508.
  21. Aleshin N.P., Baranov V.Yu., Mogilner L.Yu., Yarovoy A.A. Increasing the detectability of volumetric defects // Defectoscopiya. 1985. No. 7. P. 24—30.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
2. Fig. 1. A 61.5 mm thick block of glass with pores: general view during measurements (a); photograph of pores from the end of the sample (b)

Жүктеу (564KB)
3. Fig. 2. A-scans at detection in a glass block by longitudinal waves of pores with diameter: 2 mm (a); 1.0 mm (b); 1.0 mm (c); 0.8 mm (d)

Жүктеу (279KB)
4. Fig. 3. A-scans at detection in a glass block by transverse waves of pores with diameter: 2 mm (a); 1,0 mm (b); 1,0 mm (c); 0,8 mm (d) (for pore Ø0,8 mm - measurements in the direction against the arrow in Fig. 1b)

Жүктеу (294KB)
5. Fig. 4. Scattering of a longitudinal wave with displacement amplitude u0 on a spherical cavity: reflection uLzer and transformation of tsSVzer according to the laws of geometrical acoustics (a, b); envelope uLdif the cavity (c)

Жүктеу (205KB)
6. Fig. 5. Scattering of a linearly polarised transverse wave u0 on a spherical cavity: reflection uSVzer, uSNzer, transformation uLzer according to the laws of geometrical acoustics (a, b); cavity envelope uSVdif = uRSV, uSNdif (c)

Жүктеу (207KB)
7. Fig. 6. ‘Luminous’ line on a spherical reflector at scattering ‘backwards'

Жүктеу (70KB)
8. Fig. 7. Sample with a series of BCOs

Жүктеу (222KB)
9. Fig. 8. A-scans at detection in steel by transverse waves of BCO with diameter: 5 mm (a); 4,5 mm (b); 3,5 mm (c); 3 mm (d). The sensitivity is adjusted as in Fig. 3

Жүктеу (297KB)
10. Fig. 9. A-scans in the analysis of scattering of a linearly polarised transverse wave on the sphere and BCO: scattering on the sphere does not depend on the orientation of the polarisation vector (a); scattering on the BCO of a wave with SV-polarisation (b); scattering on the BCO of a wave with SH-polarisation (c). The A-scans in (b) and (c) are normalised equally, but independently of the A-scan in (a)

Жүктеу (230KB)
11. Fig. 10. Schematic of measurements for comparison of diffraction on a spherical surface and a BCO

Жүктеу (122KB)
12. Fig. 11. Real and imaginary parts of the complex wave number of travelling waves of the Rayleigh type on a sphere (solid lines) and a cylinder (dashed line): real part (a); imaginary part (b)

Жүктеу (170KB)

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».