Дослідження передатних характеристик дискового перетворювача ємнісного типу в режимі збудження радіально поширюваних хвиль Релея
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.4.2020.224256Анотація
Розроблено математичну модель ємнісного ультразвукового перетворювача, що дозволяє випромінювати ультразвукові коливання в електропровідний виріб. Розглянуто вплив поляризуючого електростатичного поля на формування сил Кулона у поверхневому шарі металевого зразка. Отримано вираз для розрахунку поверхневої щільності статичного електричного заряду на поверхні зразка металу. У рамках математичної моделі ємнісного давача в режимі перетворення електричної енергії у високочастотну механічну (ультразвукову) в металах будуються замкнуті рішення задач для електростатики та електродинаміки щодо кусково-однорідного середовища, в якому напівпростір заповнено металом, що має кінцеві значення електропровідності та магнітної проникності. Визначено, що ємнісний дисковий перетворювач збуджує сили, що діють нормально на поверхні електропровідних виробів. Проведено кількісну оцінку поверхневої щільності сил Кулона. Вказано основні фактори, що визначають чутливість ємнісного дискового перетворювача. Як приклад використання результатів моделювання виконано розрахунок коефіцієнта амплітуди радіально поширюваних хвиль Релея. Введено поняття хвильових характеристик перетворювача в режимі збудження ультразвукових поверхневих хвиль. Показано, що діапазон частот, в якому реалізується ефективне збудження поверхневих хвиль Релея, повністю визначаються радіусом дискового електрода, а також відстанню між електродом і поверхнею металевого листа.Посилання
Ermolov I.N., Lange Yu.V. Nerazrushayushij kontrol [Nondestructive testing: handbook]. Vol. 3: Ultrazvukovoj kontrol [Ultrasonic testing]. Moscow, Mashinostroenie, 2004. 864 p. (in Russian).
Semerenko A.V. Primeneniye EMAP dlya kontrolya korrozii i erozii paronagrevateley kotelnykh ustanovok [Application of EMAP for testing of corrosion and erosion of boiler steam boilers]. Territory NDT, 2014, no 1, pp. 42–43. (in Russian).
Suchkov G.M., Petrishchev O.N., Globa S.N. Teoriya i praktika elektromagnitno-akusticheskogo kontrolya. Chast 4. Eksperimentalnyie issledovaniya vozmozhnostey ultrazvukovogo kontrolya EMA sposobom: monografiya [Theory and practice of electromagnetic-acoustic control. Part 4. Experimental studies of the possibilities of ultrasonic testing of the EMA method]. Kharkiv, Shchedra sadyba plius, 2015. 104 p. (in Russian).
Nozdrachova K.L. Yemnisni sposoby zbudzhennya impulsiv ultrazvukovykh khvyl 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 “KhPI”, 2019, no. 11, pp. 48–52 (in Ukrainian).
Suchkov G.M., Petrischev O.N., Nozdracheva E.L., Romanyuk M.I. O vozbuzhdenii ultrazvukovykh 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, no. 1, pp. 45–50 (in Russian). doi: https://doi.org/10.15407/tdnk2015.01.05
Nozdracheva E.L., Suchkov G.M., Petrishchev O.N. Osobennosti vozbuzhdeniya ultrazvukovykh impulsov yemkostnym preobrazovatelem [Excitation of ultrasonic pulses with a capacitive transducer]. Scientific papers of Donetsk National Technical University. Series: Computer engineering and automation. Krasnoarmeysk, 2015, no. 1(28), pp. 165‒170 (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. Tekhnichna elektrodynamika, 2019, no. 6, pр. 18–24. doi: https://doi.org/10.15407/techned2019.06.018
Klyuev V.V. (Ed.). Ultrazvukovoy control: uchebnoe posobie [Ultrasonic testing: study guide]. Moscow, Izdatelskiy dom “Spektr”, 2011. 224 p. (in Russian).
Novatskiy V. Teoriya uprugosti [Elasticity theory]. Mosсow, Mir, 1975. 873 p. (in Russian).
Gorbashova A.G., Petrishchev O.N., Suchkov G.M. Elektromagnitnoye vozbuzhdeniye radialno rasprostranyayushchikhsya poverkhnostnykh voln Releya. [Electromagnetic excitation of radially propagating Rayleigh surface waves]. Visnyk NTU “KhPI”, 2011, no. 19, pp. 159–182 (in Russian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
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.
