Анотація до роботи:

Швець С.М. Поєднання електромагнітного і магнітного методів при ферозондовій дефектоскопії великогабаритних деталей. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – Прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. Івано-Франківськ, 2007.

Запропоновано і науково обґрунтовано комбінований метод контролю дефектів великогабаритних феромагнітних виробів в прикладених магнітному і електромагнітному полях з фіксацією дефектів ферозондами і магнітомодуляційними вимірювальними перетворювачами. Генератором полів локального намагнічування є П-подібні електромагніти, між полюсами яких розміщені магніточутливі елементи: ферозонди, магнітомодуляційні головки.

Виконано аналіз магнітних і електромагнітних полів в області контролю за допомогою адаптованих математичних моделей поля, які основані на поверхневих і просторових інтегральних рівняннях Фредгольма першого і другого роду. Запропоновано алгоритм чисельного розв’язку рівнянь, розроблено комплекс програм аналізу полів.

Досліджені функції перетворення ферозондів із стрижньовими осердям, що вимірюють електромагнітне синусоїдальне поле, визначені частотні характеристики ферозондів. На основі проведених досліджень розроблена система безперервного неруйнівного контролю зварного шва. Створена мікропроцесорна система керування і обробки вихідних сигналів вимірювальних перетворювачів.

В дисертаційній роботі вирішена актуальна задача підвищення достовірності результатів неруйнівного контролю дефектів великогабаритних феромагнітних деталей шляхом використання комбінованого способу намагнічування: магнітного і електромагнітного, та ферозондового методу реєстрації полів розсіювання дефектів.

Основні висновки і результати, що одержані в процесі дослідження, полягають в наступному:

1. Проаналізовані сучасні методи ферозондового контролю великогабаритних деталей в магнітному і електромагнітному полях. Зроблені висновки про необхідність поєднання в часі і просторі двох методів (магнітного і електромагнітного) зондування великогабаритних деталей локальними пристроями, що намагнічують контрольований об’єкт.

2. Зроблено аналіз відомих математичних моделей магнітних і електромагнітних полів у феромагнітних середовищах. За теоретичну розрахункову модель вибрані поверхневі і просторові інтегральні рівняння для скалярного і векторного джерел – для моделі з постійним намагнічуванням, і одного векторного і одного скалярного джерел – для моделі зі змінним зондуючим полем, що дає можливість моделювати поле в магнітних системах з комбінованим намагнічуванням.

3. Розроблено алгоритми розрахунку магнітного поля в нелінійному середовищі шляхом чисельного розв’язку рівняння Фредгольма I-го роду, що дало можливість аналізувати поля дефектів при локальному намагнічуванні об'єкту контролю П-подібними електромагнітами.

4. Розроблено принцип побудови і конструкція магнітної системи локальних магніточутливих перетворювачів, визначена його функція перетворення, що дає можливість проектувати такий клас вимірювальних перетворювачів.

5. На базі розроблених чисельних методів створено програмні комплекси, які дозволяють моделювати систему з різнорідними магнітними властивостями: об'єкт – ферозонд – система, що намагнічує контрольований об’єкт.

6. Одержала подальший розвиток теорія ферозонда, що вимірює синусоїдальне поле з амплітудною модуляцією, отримані частотні характеристики ферозонда другої гармоніки при вимірюванні змінних полів. Обґрунтовано вибір частоти збудження ферозондів, яка залежить від частоти вимірюваного синусоїдального поля. Показано, що частота зондування може складати 0,1 частоти збудження ферозондів без зменшення чутливості ферозонду.

7. Розроблено комплекс магнітних дефектоскопів на базі універсального магнітовимірювального каналу, що працює одночасно в постійному і змінному магнітних полях, який захищено патентом України.

Публікації автора:

1. Мирошников В.В., Шевченко А.И., Швец С.Н. Селективный вихретоковый дефектоскоп для контроля труб// Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах: Збірник наукових праць.-Хмельницький: ТУП,2001.-С.384-385.

Здобувачем запропоновано алгоритм чисельного розв’язку системи диференційних рівнянь Максвела.

2. Мирошников В.В., Шевченко А.И., Швец С.Н. Феррозондовый магниторегистрационный канал приборов магнитного контроля // Вісник Східноукраїнського національного університету.-2002.-№3(49).-С.142-144.

Здобувачем запропоновано спосіб компенсації початкового вихідного сигналу ферозонду.

3. Жученко Н.А., Швец С.Н., Басим Т. Определение информационных параметров магнитных полей рассеяния намагниченных участков ферромагнитных материалов// Технічна електродинаміка. Тематичний випуск „Проблеми сучасної електротехніки”.–Київ.–2002.–С. 111-114.

Здобувачем встановлено коефіцієнт кореляції коерцитивної сили з напруженим станом об’єкта контролю.

4. Романенко А.В., Поляченко Е.Ю., Швец С.Н. К выбору параметров электромагнитной системы импульсного источника питания // Вісник Східноукраїнського національного університету.–2002.–№8.–С. 154-159.

Здобувачем запропоновано форму апроксимації сигналу у вимірювальній котушці.

5. Мирошников В.В., Швец С.Н., Абу Шакра Марван. Применение магнитной томографии для контроля узлов машин // Вісник Східноукраїнського національного університету.–2003.–№ 12(70).–С. 174-180.

Здобувачем визначено необхідний поріг чутливості ферозондів при роботі над феромагнітною поверхнею.

6. Швець С.М. Розрахунок намагнічуючих систем дефектоскопів // Вісник Східноукраїнського національного університету.–2004.–№4(74).–С. 55-59.

7. Швец С.Н. Анализ конструкций и разработка принципа построения модульных металлодетекторов // Вісник Східноукраїнського національного університету.–2004.–№6(76).–С. 15-20.

8. Тарасенко О.В., Швец С.Н., Филимоненко Н.Н. К расчету локального намагничивающего устройства переменного тока // Вісник СНУ ім. В.Даля.–2005.–№7(89).–С. 199-207.

Здобувачем проведено розрахунок поля для прямокутної котушки магнітної системи.

9. Швец С.Н. Непрерывный контроль сварных швов труб в процессе производства // Методи та прилади контролю якості. – 2005. –№15.–С. 77-79.

10. Пат. 68782А Україна, МПК⁷ G 01 N 27/90. Ферозондовий магнітовимірювальний канал / Мирошников В.В., Швець С.М. (Україна); Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля.– №2003109583; Заявл. 24.10.2003; Опубл. 16.08.2044.– 3 с.

Здобувачем запропоновано для живлення компенсаційної обмотки ферозонду використовувати імпульси збудження.

11. Vadim Miroshnikov, Alexandr Shevchenko, Svetlana Shvets “Computation of defectoscopes magnetizing systems” // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції “Сучасні проблеми радіоелектроніки, телекомунікацій, комп’ютерної інженерії”-Львів:Видавництво національного університету ”Львівська політехніка”.-2002.-С.116-117.

Здобувачем розроблено алгоритм розрахунку поля дефекта.

12. Мирошников В.В., Стеблевский В.А., Швец С.Н. Цифровые вихретоковые дефектоскопы для контроля цилиндрических изделий //Збірник матеріалів конференції “Ефективність реалізації наукового, ресурсного та промислового потенціалу в сучасних умовах”.-Київ.-2002.

Здобувачем запропоновано спосіб обробки вихідного сигналу перетворювача.

13. Мирошников В.В., Романенко А.В., Швец С.Н.. Матричный феррозондовый преобразователь // Материалы XVI российской научно-технической конференции «Неразрушающий контроль и диагностика».–Санкт-Петербург.–2002.

Здобувачем запроновано спосіб врахування опору навантаження ферозонда.

14. Мирошников В.В., Швец С.Н. Магнитоферрозондовый контроль концов труб // Збірник тез доповідей науково-технічної конференції „Приладобудування 2003: стан і перспективи”.–Київ: НТУУ „КПІ”.–2003.–С. 158-159.

Здобувачем запропонована простіша схема компенсації розбалансу ферозонда.

15. Мирошников В.В., Швець С.М. Конструкція магнетного приладу безперервного контролю великогабаритних об’єктів// Матеріали 4-ої Національної науково-технічної конференції „Неруйнівний контроль та технічна діагностика” (НКТД–2003).–Київ: УТ НКТД.–2003.–С. 227-232.

Здобувачем запропоновано конструкцію системи підмагнічування для створення однорідного поля в заданому об’ємі.

16. Швец С.Н., Мирошников В.В., Абу Шакра Марван. Феррозондовый контроль сварного шва в трубном производстве // Материалы Пятой юбилейной Промышленной конференции с международным участием «Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях».–Киев: УИЦ «Наука. Техника. Технология».–2005.–С. 169-170.

Здобувачем запропоновано чисельний алгоритм розрахунку поля дефекту, який базується на рівнянні Фредгольма ІІ-го роду.

17. Швец С.Н., Победа Т.В. Феррозондовый контроль сварных швов электросварных труб // Тезисы докладов XVII Российской научно-технической конференции с международным участием «Неразрушающий контроль и диагностика».–Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН.–2005.–С.20.

Здобувачем запропоновано використовувати ферозонди при роботі у змінному магнітному полі.

18. Швец С.Н., Победа Т.В., Сентяй Р.Н. Универсальная схема обработки выходного сигнала феррозонда // Електромагнітний, ультразвуковий та оптичний неруйнівний контроль матеріалів. Серія „Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів”: Зб. наук. праць. – Львів: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України.– 2006.–Вип. 11.–С. 127–133.

Здобувачем запропонована структурна схема обробки вихідного сигналу ферозонду для одночасної реєстрації постійного і змінного магнітного поля.

19. Полтавцев А.Ю., Швец С.Н., Муханад Сабер Аль-Кала. Функция преобразования магнитомодуляционных преобразователей при измерении синусоидального магнитного поля // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля.–Луганськ: СНУ ім. В.Даля.–2006.–№3(97).–С. 116-119.

Здобувачем запропоновано використовувати частину магнітопроводу локального магніточутливого перетворювача, як осереддя ферозонду.

20. Мирошников В.В. , Гречишкина Н.В. , Швец С.Н. Универсальный электромагнитный преобразователь для контроля ферромагнитных изделий // Технічна електродинаміка. Тематичний випуск „Проблеми сучасної електротехніки”.–Київ: Інститут електродинаміки НАН України.–2006.–ч. 6.–С. 90-93.

Здобувачем запропоновано використовувати для підмагнічування осереддя перетворювача постійний магніт з наперед заданими характеристиками.