POWERFUL SOURCES OF PULSE HIGH-FREQUENCY ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS FOR MEASUREMENT, TESTING AND DIAGNOSTICS

S. Yu. Plesnetsov, O. N. Petrishchev, R. P. Mygushchenko, G. M. Suchkov, S. V. Sotnik, O. Yu. Kropachek

Анотація


Цель работы. Разработка основных положений по созданию мощных источников импульсов тока для питания высокочастотных электромеханических преобразователей для измерений, контроля и диагностики электротехнических устройств на базе силовых IGBT транзисторов. Методика. Для проведения исследований использовались положения теории взаимодействия магнитных и электромагнитных полей с электропроводным и ферромагнитным материалом, электрических цепей, построения электронных устройств. Результаты. Определены основные положения по созданию мощных широкополосных генераторов для питания электромеханических преобразователей на базе силовых IGBT транзисторов. Показано, что генераторы, предназначенные для использования в измерениях, контроле и диагностике, должны обеспечивать регулировку частоты и длительности импульсов выходного тока, а также обеспечивать ток в катушке преобразователя величиной до 450 A. Установлена связь между частотой питания резонансного электромеханического преобразователя и зазором между преобразователем и поверхностью диагностируемого металла. Разработан и изготовлен вариант ИИТ для питания электромеханических преобразователей в диапазоне частот 1…3 MHz и длительности импульсов тока 1…20 периодов частоты заполнения. Пиковая величина тока в катушке высокочастотного электромеханического преобразователя достигла 450 A. Научная новизна. Впервые показана возможность применения силовых IGBT транзисторов в электронных устройствах, при ключевом режиме работы в двухтактных схемах для питания высокочастотных электромеханических преобразователей. Практическая значимость. Использование полученных результатов позволит создавать новые приборы для измерений, контроля и диагностики с улучшенными характеристиками.

Ключові слова


силовые транзисторы; генератор импульсов; электромагнитное поле; электропроводный и ферромагнитный металл; высокочастотный ток; катушка индуктивности

Повний текст:

PDF ENG (English)

Посилання


1. Miguschenko R.P., Suchkov G.M., Radev H.K., Petrischev O.N., Desyatnichenko A.V. Electromagnetic acoustic transducer for ultrasonic thickness gauging of ferromagnetic metal items without removing dielectric coating. Technical electrodynamics, 2016, no.2, pp. 78-82. (Rus).

2. Suchkov G.M., Taranenko Yu.K., Khomyak Yu.V. A non-contact multifunctional ultrasonic transducer for measurements and non-destructive testing. Measurement Techniques, 2016, vol.59, no.9, pp. 990-993. doi: 10.1007/s11018-016-1081-3.

3. Boughedda H., Hacib T., Chelabi M., Acikgoz H., Le Bihan Y. Electromagnetic acoustic transducer for cracks detection in conductive material. 2015 4th International Conference on Electrical Engineering (ICEE), Dec. 2015, pp. 1-4, doi: 10.1109/INTEE.2015.7416717.

4. Li B. Application of electromagnetic acoustic in steel pipe inspection. 2016 35th Chinese Control Conference (CCC), Jul. 2016, pp. 9539-9542. doi: 10.1109/ChiCC.2016.7554872.

5. Ermolov I.N. Teoriya i praktika ultrazvukovogo kontrolya [Theory and practice of ultrasonic testing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1981. 240 p. (Rus).

6. Zhukov V.K., Ol'shanskii V.P. Electromagnetic-acoustic equipment UVT-01N for inspecting the wall thickness of drilling pipes. The Soviet journal of nondestructive testing, 1986, vol.22, iss.2, pp. 76-80.

7. Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Comparative analysis of linear pulse electromechanical converters electromagnetic and induction types. Technical electrodynamics, 2016, no.5, pp. 46-48. (Rus).

8. Viskushenko A.A., Remnev A.M., Smerdov V.Yu. A High-Voltage Pulse-Packet Shaper. Instruments and Experimental Techniques, 2001, vol.44, iss.1, pp. 58-60. doi: 10.1023/A:1004128932683.

9. Pachkovskii L.S., Nevolin O.V. High-power broadband radio-frequency pulse generator to excite ultrasonic vibrations by the contactless electromagnetic-acoustic method. Sov. J. Nondestr. Test., 1977, vol.13, iss.6, pp. 704-706.

10. Suchkov G.M., Petrishchev O.N., Cherednichenko I.V., Fedorov V.V., Desyatnichenko A.V, Khashchina S.V., Maslova M.S. A generator of probing pulses for EMA flaw detectors. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2012, vol.48, no.9, pp. 537-540. doi: 10.1134/s1061830912090082.

11. Miguschenko R.P., Suchkov G.M., Taranenko Yu.K., Petrischev O.N., Desyatnichenko A.V. Generators of current sounding impulses for supplying electromagnetic acoustic transducers. Quality Control Tools and Techniques, 2015, no.2(35), pp. 5-11. (Rus).

12. Aseev B.P. Osnovyi radiotehniki [Foundations of radiotechnics]. Moscow, Svyazizdat Publ., 1947. 572 p. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Miguschenko R.P., Suchkov G.M., Radev H.K., Petrischev O.N., Desyatnichenko A.V. Electromagnetic acoustic transducer for ultrasonic thickness gauging of ferromagnetic metal items without removing dielectric coating. Technical electrodynamics, 2016, no.2, pp. 78-82. (Rus).
2.     Suchkov G.M., Taranenko Yu.K., Khomyak Yu.V. A non-contact multifunctional ultrasonic transducer for measurements and non-destructive testing. Measurement Techniques, 2016, vol.59, no.9, pp. 990-993. doi: 10.1007/s11018-016-1081-3.
3.     Boughedda H., Hacib T., Chelabi M., Acikgoz H., Le Bihan Y. Electromagnetic acoustic transducer for cracks detection in conductive material. 2015 4th International Conference on Electrical Engineering (ICEE), Dec. 2015, pp. 1-4, doi: 10.1109/INTEE.2015.7416717.
4.     Li B. Application of electromagnetic acoustic in steel pipe inspection. 2016 35th Chinese Control Conference (CCC), Jul. 2016, pp. 9539-9542. doi: 10.1109/ChiCC.2016.7554872.
5.     Ermolov I.N. Teoriya i praktika ultrazvukovogo kontrolya [Theory and practice of ultrasonic testing]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1981. 240 p. (Rus).
6.     Zhukov V.K., Ol'shanskii V.P. Electromagnetic-acoustic equipment UVT-01N for inspecting the wall thickness of drilling pipes. The Soviet journal of nondestructive testing, 1986, vol.22, iss.2, pp. 76-80.
7.     Bolyukh V.F., Oleksenko S.V., Shchukin I.S. Comparative analysis of linear pulse electromechanical converters electromagnetic and induction types. Technical electrodynamics, 2016, no.5, pp. 46-48. (Rus).
8.     Viskushenko A.A., Remnev A.M., Smerdov V.Yu. A High-Voltage Pulse-Packet Shaper. Instruments and Experimental Techniques, 2001, vol.44, iss.1, pp. 58-60. doi: 10.1023/A:1004128932683.
9.     Pachkovskii L.S., Nevolin O.V. High-power broadband radio-frequency pulse generator to excite ultrasonic vibrations by the contactless electromagnetic-acoustic method. Sov. J. Nondestr. Test., 1977, vol.13, iss.6, pp. 704-706.
10.  Suchkov G.M., Petrishchev O.N., Cherednichenko I.V., Fedorov V.V., Desyatnichenko A.V, Khashchina S.V., Maslova M.S. A generator of probing pulses for EMA flaw detectors. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2012, vol.48, no.9, pp. 537-540. doi: 10.1134/s1061830912090082.
11.  Miguschenko R.P., Suchkov G.M., Taranenko Yu.K., Petrischev O.N., Desyatnichenko A.V. Generators of current sounding impulses for supplying electromagnetic acoustic transducers. Quality Control Tools and Techniques, 2015, no.2(35), pp. 5-11. (Rus).
12.  Aseev B.P. Osnovyi radiotehniki [Foundations of radiotechnics]. Moscow, Svyazizdat Publ., 1947. 572 p. (Rus).




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.2.05

Copyright (c) 2018 S. Yu. Plesnetsov, O. N. Petrishchev, R. P. Mygushchenko, G. M. Suchkov, S. V. Sotnik, O. Yu. Kropachek


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)