ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕДАВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИСКОВОГО ЄМНІСНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА В РЕЖИМІ ЗБУДЖЕННЯ УЛЬТРАЗВУКОВИХ ХВИЛЬ РЕЛЕЯ

Автор(и)

  • К. Л. Ноздрачова Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, Україна
  • А. Ю. Слободчук Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.3А.2020.217793

Ключові слова:

ємнісний перетворювач, поверхнева щільність сил Кулона, збудження ультразвукових хвиль поверхневими навантаженнями, амплітудний множник радіально поширюючоїся хвилі Релея, хвильова характеристика перетворювача в режимі випроміню-вання

Анотація

Розроблено математичну модель ємнісного ультразвукового перетворювача, призначеного для випромінювання ультразвукових коливань в електропровідний виріб. Розглянуто вплив поляризуючого електростатичного поля по формуванню сил Кулона в поверхневому шарі металевого зразка. Отримано замкнутий розв'язок задачі електростатики для кусково-однорідного середовища, в якій напівпростір заповнений металом з кінцевими значеннями електричної провідності і магнітної проникності. Отримано вираз для розрахунку поверхневої щільності статичного електричного заряду на поверхні металевого зразка. Виявлено основні впливаючі фактори, що визначають просторовий розподіл щільності зарядів на поверхні виробу, які будуть формувати діаграму спрямованості і потужність випромінюючого ультразвукового поля. В рамках математичної моделі сенсора ємнісного типу в режимі перетворення електричної енергії в високочастотну механічну (ультразвукову) в металах побудовані замкнуті рішення задач електростатики та електродинаміки для кусково-однорідного середовища, в якій напівпростір заповнений металом з кінцевими значеннями електричної провідності і магнітної проникності. Показано, що дисковим перетворювачем ємнісного типу збуджуються сили, що діють нормально поверхні електропровідного виробу. Виконана кількісна оцінка поверхневої щільності сил Кулона. Встановлено основні фактори, що визначають чутливість дискового перетворювача ємнісного типу.

Посилання

Ermolov I.N., Lange Yu.V. Nerazrushayushchiy kontrol' [Nondestructive testing]: handbook. Vol. 3: Ul'trazvukovoy kontrol' [Ultrasonic testing]. Moscow: Mashinostroenie, 2004. 864 p. (in Russian)

Semerenko A.V. Primeneniye EMAP dlya kontrolya korrozii i erozii paronagrevateley kotel'nykh ustanovok [Application of EMAP for testing of corrosion and erosion of boiler steam boilers]. Territory NDT, 2014. No 1.

pp. 42–43. (in Russian) http://tndt.idspektr.ru/index.php/online-01-2014

Suchkov G.M., Petrishchev O.N., Globa S.N. Teoriya i praktika elektromagnitno-akusticheskogo kontrolya. Chast' 4. Eksperimental'nyye issledovaniya vozmozhnostey ul'trazvukovogo kontrolya EMA sposobom. [Theory and practice of electromagnetic-acoustic control. Part 4. Experimental studies of the possibilities of ultrasonic testing of the EMA method. Kharkiv: Shchedra sadiba plyus], 2015. 104 p. (in Russian)

Nozdrachova K.L. Yemnisni sposoby zbudzhennya impulʹsiv ulʹtrazvukovykh khvylʹ v elektroprovidnykh vyrobakh pid kutom do poverkhni [Capacitive methods of excitation of pulses of ultrasonic waves in conductive products at an angle to the surface]. Visnyk NTU "KPI". Kharkiv: NTU "KPI", 2019. No 11. pp. 48–52.

(in Ukrainian)

Suchkov G.M., Petrischev O.N., Nozdracheva E.L., Romanyuk M.I. O vozbuzhdenii ul'trazvukovykh voln v metallakh yemkostnym preobrazovatelem. Chast' 1. Tekhnicheskaya diagnostika i nerazrushayushchiy kontrol'. [Excitation of ultrasonic waves in metals by capacitive transducer. Part 1]. Technical diagnostics and non-destructive testing. 2015. № 1. pp. 45–50.

DOI: https://doi.org/10.15407/tdnk2015.01.05 (in Russian)

Petrishchev O.N., Nozdrachova K.L., Suchkov G.M., Myhushchenko R.P., Kropachek O.Yu., Plesnetsov S.Yu. Improving principles of electric energy pulse transformation into high-frequency mechanical energy using capacitive method. Technical Electrodynamics. 2019(6). pр. 18–24.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-11-30

Номер

№ 3A (2020): Доповіді ХIІ Міжнародної науково-технічної конференції "МЕТРОЛОГІЯ ТА ВИМІРЮВАЛЬНА ТЕХНІКА" ("МЕТРОЛОГІЯ–2020")

Розділ

Статті

Ліцензія

ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

 

Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.