Статьи

Список из 352 публикаций, в которых приняли участие наши сотрудники:

 

 

 

 

 

 

2024:

Барат В.А., Елизаров С.В., Медведев К.А. Особенности обработки данных акустической эмиссии при контроле оборудования в режиме эксплуатации. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 23-24

Аннотация

Акустико-эмиссионный (АЭ) метод имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными сканирующими методами контроля. Он обладает высокой чувствительностью к обнаружению дефектов, не требует сканирования поверхности объекта, обеспечивает дистанционное проведение контроля на участках от нескольких метров до сотен метров. Существенным недостатком АЭ контроля, ограничивающим область его применения, является сложная процедура диагностирования, включающая выведение контролируемого объекта из эксплуатации. Проведение АЭ контроля в рабочем режиме возможно, но связано с риском пропуска дефекта из-за влияния различных технологических и внешних акустических шумов. Для повышения помехоустойчивости метода АЭ специалистами ООО «ИНТЕРЮНИС-ИТ» была разработана система сбора данных SMART, реализующая автоматизированный способ регистрации данных. Применение системы SMART не требует задания настроечных параметров, таких как порог амплитудной дискриминации и время ожидания конца импульса, а обнаружение сигналов происходит на основании характерной импульсной формы с определенными соотношениями временных и частотных параметров. Подобный подход при регистрации данных позволяет устойчиво обнаруживать импульсы АЭ на фоне нестационарных технологических шумов высокой интенсивности. В рамках данной работы представлен результат применения алгоритма SMART для обработки данных АЭ, полученных при контроле сварных соединений трубопроводов установки короткоцикловой адсорбции (КЦА) в режиме эксплуатации. Сбор данных проводился непрерывно в течение 10-12 часов в беспороговом режиме в полосе частот 100-500 кГц, преобразователи GT200 с резонансной частотой 180 кГц были установлены попарно непосредственно в области сварных соединений. Сложность обработки данных заключалась в необходимости выявления импульсов АЭ на фоне нестационарных технологических помех уровнем 60-65 дБ. Алгоритм обработки АЭ данных был реализован в две стадии, на первом этапе в режиме on-line с помощью системы SMART были выявлены фрагменты сигнала, содержащие импульсные составляющие. Затем с применением методов машинного обучения в режиме постобработки из выборки зарегистрированных данных были выделены импульсы, соответствующие источникам АЭ. Наличие дефектов сварных соединений трубопроводах КЦА в местах локации источников АЭ было подтверждено на основании результатов ультразвукового контроля.

Барат В.А., Марченков А.Ю., Бардаков В.В., Лепшеев Е.А., Свиридов Г.Б. Распознавание дефектов структуры разнородных сварных соединений на основании спектрального анализа сигналов акустической эмиссии. Информатизация инженерного образования : Материалы VII Международной научно-практической конференции. Москва. 16–19 апреля 2024. Москва. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Национальный исследовательский университет МЭИ. 2024. С. 66-71. eLibrary ID: 67303128 (полный текст)

Аннотация

Объектом исследования данной работы являются диффузионные прослойки - микроскопические дефекты структуры разнородного сварного соединения, приводящие к локальному ухудшению его прочностных характеристик. Поскольку диффузионные прослойки имеют малые размеры и не приводят к нарушению сплошности сварного соединения, их выявление является сложной и нетривиальной задачей. Для выявления диффузионных прослоек в данной работе используется метод акустической эмиссии, позволяющий выявлять дефекты на основании акустических сигналов, которые излучаются при механическом нагружении контролируемого сварного соединения. Основная задача исследования состояла выявлении специфических признаков, свидетельствующих о наличии в сварном соединении диффузионных прослоек, и разработке алгоритма выявления дефектов данного типа на основании диагностических данных

Барат В.А., Марченков А.Ю., Бардаков В.В., Свиридов Г.Б., Ушанов С.В. Применение метода акустической эмисии при диагностике разнородных сварных соединений. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 67-68

Аннотация

В данной работе рассматриваются разнородные сварные соединения сталей перлитного и аустенитного классов, часто используемые в элементах энергетического оборудования ТЭС и АЭС. В процессе сварки и последующей эксплуатации в области сварного шва происходит интенсивная диффузия углерода из перлитной стали в металл шва, таким образом, на линии сплавления образуются прослойки: обезуглероженная – со стороны перлитной стали, и карбидная – в металле шва [1]. Наличие этих прослоек приводит к снижению механических и эксплуатационных характеристик сварного соединения [2], а потому необходимо обеспечить своевременное выявление их методами неразрушающего контроля. Объектом данного исследований являются стыковые сварные соединения сталей 20 и 12Х18Н10Т. Для изготовления разнородных сварных соединений были использованы листы горячекатаного проката сталей 20 и 12Х18Н10Т толщиной 3 мм, которые сваривались ЭЛС и АрДС. Прослойки были получены за счет дополнительной термической обработки при температуре 600°С с различным временем выдержки – от 1 до 25 часов. Образцы испытывали на статическое растяжение до разрыва с синхронной регистрацией в процессе испытания сигналов АЭ. Испытания проводили на машине Instron. Регистрация данных АЭ производилась с помощью системы A-Line 32D резонансными преобразователями АЭ GT200. В результате исследований установлено, что диффузионные прослойки при статическом и циклическом нагружении являются источниками АЭ и излучают акустические сигналы специфической повторяющейся формы. Наличие диффузионных прослоек при статическом нагружении можно обнаружить по дополнительному всплеску АЭ, соответствующему интенсивной пластической деформации ферритной фазы. Статья опубликована по результатам работ, выполненных за счет гранта Российского научного фонда № 23-29-00657, https://rscf.ru/project/23-29-00657/.

Барат В.А., Ушанов С.В., Лепшеев Е.А., Кудряшов К.В., Марченков А.Ю., Чулков И.С. Использование метода акустической эмиссии для выявления поверхностных дефектов в материале при токарной обработке. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 105-106

Аннотация

Современный уровень развития машиностроения предъявляет все более высокие требования к контролю процесса механической, и в частности – токарной, обработки. Использование метода акустической эмиссии (АЭ) при контроле производственных процессов находит все большее применение в обрабатывающей промышленности благодаря возможности его высокой чувствительности, дистанционности, а также возможности применения непосредственно во время процесса обработки [1]. В данной работе рассмотрен контроль процесса токарной обработки, с применением метода АЭ. Целью контроля является обнаружение поверхностных дефектов деталей в процессе обточки. В работе были исследованы цилиндрические образцы из стали 45 с искусственными дефектами типа пропил, глубиной 5 мм и раскрытием 0,25 мм. Образцы обтачивались на токарном станке ROMI C 420 при скорости подачи 0,09 об/мин, частоте вращения от 70 до 140 об/мин и глубине резания от 0,05 до 0,15 мм. Данные АЭ измерялись в процессе обточки с помощью системы сбора данных L-Сard, в качестве преобразователя АЭ использовался полосовой преобразователь ДИС 30-300, устанавленный на резцедержатель. Измерения проводились с частотой дискретизации 1 МГц в полосе частот 30-500 кГц. На основании измеренных данных было проведено исследование взаимосвязи параметров и режимов токарнойВ работе было установлено, что в процессе токарной обработке обнаружение дефекта может быть проведено по характерному снижению среднеквадратического значения сигнала, которое происходит за счет потери контакта резца с поверхностью образца. Характерный вид АЭ сигнала при прохождении резца над пропилом показан на рисунке 1. Для обнаружения участков сигнала с пониженным значением с.к.о. в рамках данной работы был предложен непараметрический ранговый алгоритм, позволяющий выявлять фрагменты сигнала, соответствующие прохождению резца над поверхностью дефекта. обработки и характеристик АЭ сигнала.

Бардаков В. В., Барат В. А., Елизаров С. В., Сагайдак А. И. Оценка прочностных характеристик бетона в процессе его твердения методом акустической эмиссии. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 17

Аннотация

Одной из важнейших задач современного строительства является обеспечение надежности и безопасности зданий и сооружений. Бетон и железобетон являются ключевыми материалами, используемыми при строительстве зданий и сооружений. Бетон, в свою очередь, является уникальным строительным материалом, прочность которого не является фиксированной, а возрастает с течением времени. Исходя из этого, актуальной задачей является оценка прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций не только в процессе эксплуатации, но и в процессе твердения (на этапе строительства). В данной работе представлены три направления исследований по применению метода акустической эмиссии (АЭ) для оценки прочностных характеристик бетона в процессе его твердения, а именно: определение прочности бетона, выделение стадийности структурообразования бетона, прогнозирование прочности бетона. Для решения данных задач ООО “ИНТЕРЮНИС-ИТ” совместно с АО “НИЦ“Строительство” был проведен ряд исследований по регистрации АЭ в процессе твердения бетона. Эксперименты проводились для тяжелых и мелкозернистых бетонов различной прочности, твердеющих в форме кубов, а также для железобетонных балок различной прочности. По результатам проведенных экспериментов было установлено, что метод АЭ позволяет проводить определение прочности бетона в процессе его твердения в режиме мониторинга в течение длительного промежутка времени (28 и более суток). Метод АЭ позволяет проводить выделение стадийности структурообразования бетона. На основании выделения стадийности структурообразования бетона возможно прогнозирование прочности бетона к сроку 28 суток. При этом время измерений, необходимое для прогнозирования прочности не превышает 24 часов, для большинства составов используемых в современном строительстве.

Елизаров С.В. Обзор линейки оборудования и перспективных технологий компаний «ИНТЕРЮНИС-ИТ». Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 8-9

Аннотация

В докладе приведены описание и технические характеристики наиболее перспективных на данный момент разработок компании «ИНТЕРЮНИС-ИТ»: систем мониторинга на базе измерительного комплекса «A-Line MON», нового поколения модульных АЭ систем марки «A-Line DDM-3» и ряд технологий, реализуемых на базе портативного универсального прибора НК «ЮНИСКОП». АЭ представляется наиболее подходящим методом НК для организации постоянного мониторинга значительных по размерам ОПО и объектов гражданской инфраструктуры. С этой целью в компании разработана универсальная модульная программно-аппаратная платформа A-Line MON на базе многоканального цифрового АЭ комплекса. Базовым элементом комплекса является универсальный цифровой модуль для регистрации и передачи данных, который поддерживает подключение различных типов преобразователей: от трех АЭ до шести параметрических датчиков в различных конфигурациях. Для мониторинга крупномасштабных объектов указанные модули могут быть организованы в несколько измерительных линий с передачей данных по последовательному цифровому протоколу. Трансфер данных и конвертацию интерфейсов, а также и электроснабжение модулей осуществляет специализированный индустриальный контроллер. Весь комплект оборудования выпускается как в общепромышленном, так и во взрывозащищенном исполнении. Центральный вычислительный сервер, оснащенный специализированным ПО, осуществляет обработку, визуализацию и хранение данных, а также интеграцию мониторинговой системы с АСУТП предприятия-заказчика и удаленное управление посредством современных сетевых коммуникаций. Линии передачи данных между чувствительными элементами, установленными на объекте контроля, и удаленными средствами визуализации и хранения могут быть как цифровыми, так и аналоговыми, но далее рассматривается вариант только цифровой передачи как наиболее современный. АЭ-комплексы с цифровой передачей данных разрабатывались специально для промышленного контроля и мониторинга протяженных объектов. Новое поколение модульных АЭ-комплексов сочетает в себе улучшенные технические характеристики с уменьшением объема и веса оборудования. A-Line DDM-3, например, позволяет подключить до 80 датчиков АЭ, сконфигурировать их в протяженную линию с интервалами между датчиками равным 50 м и провести качественный АЭ-контроль объекта в 4 км длиной единовременно. Новый цифровой модуль оснащен 18-битным АЦП с частотой дискретизации 8 МГц, формирователем стандартных АЭ-параметров и буфером для регистрации волновых форм АЭ-импульсов. Также в устройстве реализована функция самокалибровки АЭ-канала, цифровая фильтрация и беспороговый метод сегментации АЭ-данных SMART. Малоканальные автономные портативные АЭ-системы находят все более широкое применение на практике для изучения локальных процессов упругого энерговыделения, оперативного поиска утечек, изучения процессов коррозии и иных вопросов материаловедения. В свою очередь, на базе 2-х канального универсального прибора НК «ЮНИСКОП» в разной стадии реализации находятся следующие перспективные технологии: поиск и количественная оценка величины утечки и присосов вакуума, определение текущей и прогнозируемой прочности бетона в реальном масштабе времени, оценка степени деградации стенки трубопроводов и сосудов давления, ранний прогноз технического состояния и работоспособности подшипников.

Кудряшов К.В., Ушанов С.В., Барат В.А. Реконструкция первичных диагностических сигналов по параметрам потока данных АЭ. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 102

Аннотация

Современные системы акустической эмиссии (АЭ) представляют собой многоканальные измерительные комплексы, осуществляющие регистрацию данных АЭ с высокой частотой дискретизации. В случае высокой активности процесса АЭ за время контроля регистрируется большой объем измерительной информации. Для удобства хранения и анализа данных первичную диагностическую информацию записывают, как правило, не в полном объеме, поскольку для обнаружения и классификации источников АЭ достаточно значений стандартных АЭ параметров. Однако в ряде случаев, например, при проведении экспертного анализа данных, целесообразно анализировать именно первичную диагностическую информацию – сигналы АЭ. В рамках данной работы был предложен алгоритм, позволяющий проводить восстановление формы АЭ сигнала по параметрам потока данных. Алгоритм был реализован следующим образом, огибающая импульса моделировалась ассиметричной оконной функции с экстремумом, совпадающим по времени с максимальным значением сигнала. Передний и задний фронт импульса восстанавливался с помощью функций Гаусса с длительностями, соответствующими времени нарастания и времени спада импульса. Для заполнения огибающей использовался окрашенный шумовой процесс, соответствующий по диапазону частот полосе пропускания измерительного тракта.

Терентьев Д.А. Заседание Объединенного экспертного совета по проблемам применения метода акустической эмиссии при РОНКТД. Территория NDT. 2024. №1. С. 38-39. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2024/tndt_2024_01.pdf (полный текст)

Ушанов С.В., Барат В.А., Елизаров С.В.Применение метода высокочастотного резонанса при диагностике подшипников качения энергетического оборудования. Тезисы X Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2024). 1-5 апреля 2024. Самара. Стр. 98-99

Аннотация

Одной из проблем классического метода диагностики состояния подшипников является сложность определения в спектре сигнала дефектного подшипника конкретных подшипниковых гармоник – частот спектра сигнала, которые соответствуют дефектам элементов подшипника [1]. По этой причины диагностика подшипников может производиться только в случае, когда дефект разовьется до такой степени, когда мощность его гармоник будет соизмерима с мощностью гармоник, связанных с небалансом, расцентровкой, вибрацией элементов конструкции. Метод АЭ, обладающий большей чувствительностью по сравнению с вибродиагностикой, позволяет обнаруживать дефекты на ранней стадии, предупреждая разрушение конструкции. Особенно важным это оказывается для подшипников, содержащих небольшие дефекты, которые не вызывают заметной вибрации в области низких и средних частот. Точность диагностики можно повысить с помощью декомпозиции сигнала на детерминированные и случайные составляющие. С целью выделения из исследуемого сигнала представляющих интерес детерминированных составляющих используется метод высокочастотного резонанса [2-3], позволяющий исследовать спектр огибающей на наличие пиков, соответствующих подшипниковым гармоникам. Алгоритм высокочастотного резонанса позволяет достичь высокого спектрального разрешения за счет применения авторегрессионной модели, позволяющей выделить детермирированную составляющую процесса, а также за счет определения спектрального эксцесса позволяющего определить диапазон частот для дополнительной фильтрации шумов. С помощью данного алгоритма были исследованы конденсатные насосы турбоустановок ПТ-65/75-130/13 и Т-250/300-240-2. ТЭЦ-22. Запись сигналов производилась с помощью системы L-Card по 4-х канальной схеме, преобразователи GT-200 устанавливались на линии отсоса и уплотнения. По результатам исследования для конденсатных насосов ТГ-1 было установлено наличие в спектре составляющих, соответствующих подшипниковым гармоникам.

2023:

V. Barat, V. Bardakov, S. Elizarov. Probability of detecting fatigue cracks in pearlitic steels by acoustic emission method. World Conference on Acoustic Emission (WCAE-2023), Chengdu, China. November 14-17 2023

S. Elizarov. The overview of the INTERUNIS-IT product line and technologies. World Conference on Acoustic Emission (WCAE-2023), Chengdu, China. November 14-17 2023

В. А. Барат, С. Н. Ленев, Ю. А. Радин. Патент № 2800565 C1 Российская Федерация, МПК G01N 29/14. Способ определения присосов воздуха в вакуумной системе паротурбинных установок : № 2023105122 : заявл. 06.03.2023 : опубл. 24.07.2023; заявитель Публичное акционерное общество энергетики и электрификации "Мосэнерго". eLibrary ID: 54232114 (полный текст) / Barat V.A., Lenev S.N., Radin Yu.A. Method for determining air suction in the vacuum system of steam turbine plants. Russian patent №2800565 (2023). eLibrary ID: 54232114

Аннотация

Использование: для определения присосов воздуха в вакуумной системе паротурбинных установок. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют временные реализации акустических сигналов на поверхности оборудования и выполняют расчет амплитудного, спектрального и корреляционного критериев наличия течи, при этом временные реализации акустических сигналов измеряют в двух точках предполагаемого присоса s1, s2 и в двух точках отсутствия присоса s3, s4 для определения опорного сигнала, фильтруют полученные акустические сигналы, определяют стационарные участки акустических сигналов, формируют выборку временных реализаций акустических сигналов, амплитудный критерий наличия присоса critA рассчитывают на основе сравнения среднеквадратических отклонений сигналов s1, s2, s3, s4, спектральный критерий наличия присоса critE рассчитывают на основе сравнения энтропии спектров сигналов s1, s2 и сигналов s3, s4, корреляционный критерий наличия присоса critR получают на основе расчета частного коэффициента корреляции сигналов s1 и s2, исключая влияние сигнала s3, после чего рассчитывают взвешенный интегральный критерий наличия присоса crit по формуле crit=α⋅critA+β⋅critE+γ⋅critR, где α, β, γ - весовые коэффициенты, такие что α+β+γ=1, при этом, если значение crit менее 0,5, делают вывод об отсутствии присоса воздуха, если значение crit находится в диапазоне 0,5-0,67, делают вывод о возможном наличии присоса воздуха, если значение crit превышает 0,67 - делают вывод о наличии присоса воздуха. Технический результат: повышение быстродействия определения присосов воздуха в вакуумной системе паротурбинных установок, а также расширение области применения и повышение точности.

Abstract

Field: steam turbines. Substance: invention us intended to determine the suction of air in the vacuum system of steam turbine plants. The temporal realizations of acoustic signals on the surface of the equipment are measured and the amplitude, spectral and correlation criteria for the presence of a leak are calculated, whereas the temporal realizations of acoustic signals are measured at two points of the alleged suction s1, s2 and at two points of the no suction s3,s4 to determine the reference signal, filter the received acoustic signals, determine the stationary sections of acoustic signals, form a sample of temporal realizations of acoustic signals, the amplitude criterion for the presence of suction critA is calculated based on a comparison of the standard deviations of the signals s1, s2, s3, s4, the spectral criterion for the presence of suction critE is calculated based on a comparison of the entropy of the spectra of signals s1, s2 and signals s3, s4, the correlation criterion for the presence of suction critR is obtained based on the calculation of the partial correlation coefficient of signals s1 and s2, excluding the influence of signal s3, after which the weighted integral criterion for the presence of suction cup crit is calculated using the formula crit=α⋅ critA+β⋅ crit+γ⋅ critR, where α ,β ,γ are weight coefficients such that α +β +γ =1, whereas if the crit value is less than 0.5, it is concluded that there is no air suction; if the crit value is in the range of 0.5-0.67, it is concluded that air suction is possible; if the crit value exceeds 0.67, a conclusion is made about the presence of air suction. Effect: increasing the speed of determining air suction in the vacuum system of steam turbine plants, as well as expanding the scope and increasing accuracy

Барат В.А., Марченков А.Ю., Бардаков В.В., Карпова М.В., Елизаров С.В. Акустическая эмиссия разнородных сварных соединений при циклическом и статическом нагружении. Прочность неоднородных структур - ПРОСТ 2023 : Сборник трудов ХI Евразийской научно-практической конференции, Москва, 18–20 апреля 2023 года. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Студио-Принт", 2023. С. 31. eLibrary ID: 53812536 (полный текст)

Барат В.А., Марченков А.Ю., Карпова М.В., Бардаков В.В., Елизаров С.В. Выявление диффузионных прослоек разнородных сварных соединений методом акустической эмиссии. Физические методы неразрушающего контроля (Янусовские чтения) : Тезисы докладов XXXIV Уральской конференции с международным участием, Пермь, 20–21 апреля 2023 года. Екатеринбург: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, 2023. С. 17-18. http://defectoskopiya.ru/public/files/XXXIVUralConf/XXXIV_UralConference_abstracts.pdf (полный текст). eLibrary ID: 54131015 (полный текст)

Барат В.А., Марченков А.Ю., Карпова М.В., Бардаков В.В., Ушанов С.В. Применение метода акустической эмиссии для обнаружения диффузионных прослоек в разнородных сварных соединениях. Контроль. Диагностика. 2023. Т. 26, № 10(304). С. 4-10. DOI: 10.14489/td.2023.10.pp.004-010. eLibrary ID: 54700278

Аннотация

Исследуется возможность выявления методом акустической эмиссии (АЭ) специфических структурных дефектов разнородных сварных соединений - карбидных и обезуглероженных прослоек, образующихся в разнородных сварных соединениях сталей аустенитного и перлитного классов в процессе сварки и при последующей эксплуатации. Диффузионные прослойки как структурный дефект обычно имеют малую толщину и не могут быть обнаружены традиционными методами неразрушающего контроля (НК), в то же время метод АЭ является перспективным для обнаружения подобного рода дефектов. Исследованы данные АЭ, полученные при испытаниях бездефектных образцов сварного соединения и образцов с диффузионными прослойками. Установлено, что АЭ-параметры для дефектных и бездефектных сварных соединений имеют существенные различия, что позволяет идентифицировать наличие диффузионных прослоек в разнородных сварных соединениях

Барат В.А., Марченков А.Ю., Поройков А.Ю., Карпова М.В., Бардаков В.В. Применение метода акустической эмиссии и цифровой корреляции изображений при выявлении диффузионных прослоек разнородных сварных соединений. Дефектоскопия. 2023. № 10. С. 73-75. DOI: 10.31857/S0130308223100081. eLibrary ID: 54612464

Аннотация

Исследуется возможность выявления методом акустической эмиссии (АЭ) специфических структурных дефектов разнородных сварных соединений - карбидных и обезуглероженных прослоек, образующихся в разнородных сварных соединениях сталей аустенитного и перлитного классов в процессе сварки и при последующей эксплуатации

Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Чернов Д.В., Махутов Н.А., Елизаров С.В. Патент № 2787964 C1 Российская Федерация, МПК G01N 29/14. Способ мониторинга несущей способности изделий : № 2022102162 : заявл. 31.01.2022 : опубл. 13.01.2023; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук. eLibrary ID: 50129463 (полный текст) / Vasilev I.E., Matvienko Yu.G., Chernov D.V., Makhutov N.A., Elizarov S.V. Method for monitoring the load-bearing capacity of products. Russian patent №2787964 (2023). eLibrary ID: 50129463

Аннотация

Использование: для мониторинга несущей прочности изделий с применением акустико-эмиссионной диагностики. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют кластерную селекцию регистрируемых локационных импульсов в поле дескрипторов относительной энергии (Eи) и усредненной частоты выбросов (Nи/tи, где Nи - количество выбросов, tи - длительность импульса) на кластеры нижнего (Н), среднего (С) и верхнего (В) энергетического уровня, и вычисление весового содержания локационных импульсов (WH, WC, WB) в указанных кластерах (Wi = (Ni/N∑)⋅100%, где N∑ - суммарное количество локационных импульсов, Ni=H,C,B - их количество в i-том кластере), при этом дополнительно подсчитывают текущий уровень несущей способности изделий по соответствующим формулам, которые включают такие параметры, как WH и WC - ежесекундно регистрируемое весовое содержание локационных импульсов в нижнем и среднем энергетических кластерах, [WH] и [WC] - их пороговые значения при разрушении конструкционного материала, (WH)max ≥ 80%, (WC)min ≤ 20%, (WB)min < 1% - экстремальные значения параметров, регистрируемые при переходе от рассеянного к локальному накоплению повреждений. Технический результат: повышение достоверности и точности оценки текущего уровня несущей способности изделий с помощью АЭ диагностики.

Abstract

Field: measuring technology. Substance: invention is used for monitoring the load-bearing strength of products using acoustic emission diagnostics. The essence of the invention lies in the fact that cluster selection of recorded location pulses is carried out in the field of relative energy (Ep) and average emission frequency descriptors (Np/tp, where Np is the number of emissions, tp is the pulse duration) for clusters of the lower (L), middle (M) and upper (U) energy levels, and calculation of the weight content of location pulses (WL, WM, WU) in the specified clusters (Wi = (Ni/N∑)⋅100%, where N∑ is the total number of location pulses, Ni=L, M, U is their number in the i-th cluster), while additionally calculating the current level of load-bearing capacity of products according to the corresponding formulas, which include parameters such as WL and WM: the weight content of location pulses recorded every second in the lower and middle energy clusters, [WL] and [WM] are their threshold values in case of structural material destruction, (WL)max ≥ 80%, (WM)min ≤ 20%, (WU)min < 1% are the extreme values of the parameters recorded during the transition from scattered to local damage accumulation. Effect: increasing the reliability and accuracy of the assessment of the current level of load-bearing capacity of products using AE diagnostics

Елизаров С.В., Иванов В.И. Объединенный экспертный совет по проблемам применения метода акустической эмиссии. Территория NDT. 2023. №1. С. 33-36. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2023/tndt_2023_01.pdf (полный текст)

С. Н. Ленев, В. А. Барат, А. В. Охлопков, К. С. Никишов. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023615376 Российская Федерация. Программа для акустического обнаружения присосов вакуумной системы паровой турбинной установки : № 2023613826 : заявл. 01.03.2023 : опубл. 14.03.2023; заявитель Публичное акционерное общество энергетики и электрификации «Мосэнерго». eLibrary ID: 50428221 (полный текст)

Аннотация

Программа предназначена для специалистов, осуществляющих контроль состояния паротурбинных установок (ПТУ) в части мониторинга узлов оборудования, эксплуатируемого под вакуумом, с наиболее вероятным появлением присосов воздуха. Программа реализует измерение, автоматическую обработку диагностических данных и визуализацию полученных результатов, касающихся наличия или отсутствия присосов типовых элементов оборудования вакуумной системы ПТУ (таких как: люк цилиндра низкого давления, подогревателя сетевого горизонтального, подогревателя низкого давления и конденсатосборника; фланец трубопровода, фланец задвижки, шток задвижки, термопара, уровнемерная колонка) в соответствии с интегральным критерием наличия присосов, основанном на амплитудных, спектральных и корреляционных параметрах акустических сигналов. Для каждого контролируемого объекта программой создается отдельный проект, содержащий информацию о типе объекта, о режиме сбора данных, результат проверки наличия присосов. Также автоматически формируется отчет о проведенной проверке в текстовом формате. Тип ЭВМ: ПК с процессорами Pentium или аналогичными им. ОС: MS Windows ME/2000/XP/Vista/7/8.

Марченков А.Ю., Матюнин В.М., Барат В.А., Волков П.В., Жгут Д.А., Петрова М.П., Агафонов Р.Ю., Панькина А.А. Оперативная оценка физико-механических свойств упрочненных поверхностных слоев материалов и покрытий методом инструментального индентирования, совмещенным с методом акустической эмиссии. Современные подходы и тенденции развития структурно-фазовых, химико-аналитических методов анализа : Сборник докладов ХV Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат». 10 февраля 2023 года. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов Национального исследовательского центра "Курчатовский институт", 2023. С. 152-165. https://conf.viam.ru/sites/default/files/uploads/proceedings/1534.pdf (полный текст). eLibrary ID: 50430238

Аннотация

Показана возможность совместного эффективного применения методов инструментального индентирования и акустической эмиссии для определения характеристик твердости, трещиностойкости и энергии разрушения упрочненных слоев материалов и покрытий.

Матюнин В.М., Волков П.В., Марченков А.Ю., Барат В.А., Жгут Д.А., Цветкова Н.О. Скретч-тестирование поверхностных слоев материалов и покрытий с использованием акустической эмиссии. Технология металлов. 2023. № 12. С. 17-23. DOI: 10.31044/1684-2499-2023-0-12-17-23. eLibrary ID: 56189121

Аннотация

Изложена разработанная методика скретч-тестирования обработанных поверхностных слоев материалов с регистрацией диаграмм царапания алмазным индентором в координатах «нагрузка-длина царапины». Методика позволяет определить твердость при царапании, удельную энергию локального разрушения, сопротивление адгезии поверхностных слоев материалов и покрытий. Показано эффективное использование скретч-тестирования совместно с методом акустической эмиссии.

Сагайдак А.И., Бардаков В.В., Боровкова Е.С. Разработка методики контроля и прогноза прочности бетона в раннем возрасте методом акустической эмиссии. Бетон и железобетон. 2023. №1 (615). С. 33-42. DOI: 10.37538/0005-9889-2023-1(615)-33-42. eLibrary ID: 50757098

Аннотация

Приведено описание основных результатов выполненной в АО «НИЦ «Строительство» научно-исследовательской работы по теме: «Разработка методики контроля и прогноза прочности бетона в раннем возрасте методом акустической эмиссии». Целью выполнения работы являлось получение экспериментальных данных для разработки методики контроля и прогноза прочности бетона в раннем возрасте методом акустической эмиссии. Материалы и методы. Исследования проводились на бетонных смесях, изготовленных из тяжелого и мелкозернистого бетонов с минеральными и химическими добавками. Процесс твердения бетонов сопровождался регистрацией данных акустической эмиссии. Акустико-эмиссионный мониторинг проводился непрерывно в течение нескольких суток после бетонирования составов. Результаты. По результатам проведенного исследования выявлены наиболее информативные параметры акустико-эмиссионных данных, которые коррелируют с прочностью бетона, разработаны автоматизированные алгоритмы контроля его прочности. На освании результатов измерения скорости распространения акустических волн и уменьшения коэффиента затухания акустических сигналов, а также выходу этих значений на плато, определены периоды завершения схватывания бетонных смесей. В ходе экспериментов определены оптимальные частотные характеристики преобразователей акустической эмиссии. Выводы Результаты исследований позволяют внедрить в практику строительства новый подход контроля прочностных свойств бетонов в раннем возрасте с использованием метода акустической эмиссии. Предложенный подход позволяет проводить контроль дистанционно, без присутствия оператора. К преимуществам предложенного подхода также относится его использование в труднодоступных местах, где применение других методов контроля затруднительно

Ушанов, С. В. Диагностика дефектов подшипников качения по спектру огибающей сигнала с применением авторегрессионной модели. Радиоэлектроника, электротехника и энергетика : Тезисы докладов Двадцать девятой Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов, Москва, 16–18 марта 2023 года. Москва: Общество с ограниченной ответственностью "Центр полиграфических услуг " РАДУГА", 2023. С. 301. eLibrary ID: 53808649 (полный текст)

С. В. Ушанов, В. А. Барат, С. В. Елизаров. Диагностика дефектов подшипников качения по спектру огибающей сигнала с применением авторегрессионной модели. Умные технологии НК. Единство теории и практики. Сборник трудов XXIII Всероссийской конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике. Москва. 23–25 октября 2023 года. Москва. Издательский дом "Спектр". 2023. С. 76-78. eLibrary ID: 64144387

С. В. Ушанов, В. А. Барат, А. Ю. Марченков. Применение метода акустической эмиссии при диагностике разнородных сварных соединений, полученных с применением различных сварочных технологий. Физическое материаловедение : Сборник материалов XI международной школы, Тольятти, 11–15 сентября 2023 года. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2023. С. 38-39. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/PhysMat-Toliatti_2023.pdf (полный текст). eLibrary ID: 54688652 (полный текст)

2022:

V. Barat, A. Marchenkov, V. Bardakov, D. Zhgut, M. Karpova, T. Balandin, S. Elizarov. Assessment of the Structural State of Dissimilar Welded Joints by the Acoustic Emission Method. Appl. Sci. 2022, 12(14), 7213. https://www.mdpi.com/2076-3417/12/14/7213 (full text). DOI: 10.3390/app12147213. https://www.ndt.net/article/appliedsciences/papers/applsci-12-07213.pdf (full text). eLibrary ID: 57774126

Abstract

In this study, we investigated defect detection in dissimilar welded joints by the acoustic emission (AE) method. The study objects were carbide and decarburized interlayers, which are formed at the fusion boundary between austenitic and pearlitic steels. Diffusion interlayers, as a structural defect, usually have microscopic dimensions and cannot be detected using conventional non-destructive testing (NDT) methods. In this regard, the AE method is a promising approach to diagnose metal objects with a complex structure and to detect microscopic defects. In this paper, the AE signatures obtained from testing defect-free specimens and specimens with diffusion interlayers are analyzed. We found that the AE signature for defective and defect-free welded joints has significant differences, which makes it possible to identify descriptors corresponding to the presence of diffusion interlayers in dissimilar welded joints.

V. Barat, A. Marchenkov, V. Bardakov, D. Zghut, M. Karpova, S. Elizarov. Diagnostics of Dissimilar Weld Joints of Austenitic to Pearlitic Steels by Acoustic Emission. J. Inst. Eng. India Ser. D. 2022. Pp. 531-538. DOI: 10.1007/s40033-022-00409-y. eLibrary ID: 59752924

Abstract

Dissimilar welded joints are widely used nowadays in power engineering industry for manufacturing of pipelines and other power equipment elements. Diagnostics of welding defects in these joints by nondestructive testing (NDT) is quite difficult, since high gradients of chemical composition and microstructure reduce the sensitivity of traditional NDT scanning methods. The paper is devoted to the study of the possibility of AE method application for diagnostics of dissimilar welded joints of pearlitic to austenitic steel. The identification of defects lack of penetration and microstructure defects in the form of diffusion interlayers under cyclic tensile loading of flat specimens with welded joints is considered. As a result of the research, it was found that dissimilar welded joints containing defects are characterized by a specific AE signature. It was established that for welded specimens with lack of penetration and diffusion interlayers, the AE activity turned out to be significantly higher than for defect-free ones. Herewith, specimens with diffusion interlayers are characterized by large amplitude values (up to 70–80 dB), and specimens with lack of penetration are characterized by higher AE activity, while the amplitudes of AE hits did not exceed 60–65 dB. The results obtained can be used for determination of diagnostic criteria for detecting defects by AE method and subsequent development of an industrial NDT technique for dissimilar welded joints under study.

V. Barat, A. Marchenkov, S. Ushanov, V. Bardakov, S. Elizarov. Investigation of Acoustic Emission of Cracks in Rails under Loading Close to Operational. Appl. Sci. 2022, 12(22), 11670. https://www.mdpi.com/2076-3417/12/22/11670 (full text). DOI: 10.3390/app122211670. eLibrary ID: 57722391

Abstract

The paper is devoted to the study of the possibility of detecting cracks in railway rails by the acoustic emission (AE) method. An experimental study of AE signals under cyclic compression loading of rail fragments, which simulates the rail operating load, has been carried out. Fragments of rails without defects, as well as fragments containing pre-grown fatigue cracks, were studied. It was found that AE signals generated by a rail with a crack have higher activity compared to signals from defect-free specimens. It is shown that the AE signals during the loading of defect-free specimens have a short duration and low amplitude and may be caused by the deformation of non-metallic inclusions. The crack presence leads to an increase in the AE hits rate and changes the nature of the distribution of the AE hits amplitudes. It is shown that the crack location has no effect on the reliability of its detection by the AE method. Criteria of crack detection by AE testing are offered as a result of this study.

A. Machikhin, A. Poroykov, V. Bardakov, A. Marchenkov, D. Zhgut, M. Sharikova, V. Barat, N. Meleshko, A. Kren. Combined Acoustic Emission and Digital Image Correlation for Early Detection and Measurement of Fatigue Cracks in Rails and Train Parts under Dynamic Loading. Sensors 2022, 22(23), 9256. https://www.mdpi.com/1424-8220/22/23/9256 (full text). DOI: 10.3390/s22239256. eLibrary ID: 57644948

Abstract

Fatigue crack in rails and cyclic-loaded train parts is a contributory factor in multiple railroad accidents. We address the problem of crack detection and measurement at early stages, when total failure has not yet occurred. We propose to combine acoustic emission (AE) testing for prediction of crack growth with digital image correlation (DIC) for its accurate quantitative characterization. In this study, we imitated fatigue crack appearance and growth in samples of railway rail and two train parts by cyclic loading, and applied these two techniques for inspection. Experimental results clearly indicate the efficiency of AE in the early detection of fatigue cracks, and excellent DIC capabilities in terms of geometrical measurements. Combination of these techniques reveals a promising basis for real-time and non-destructive monitoring of rails and train parts.

Баландин Т.Д., Жгут Д.А., Карпова М.В., Барат В.А., Марченков А.Ю. Диагностика разнородных сварных соединений перлитных и аустенитных сталей методом акустической эмиссии. Технологии будущего : VI Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов, Москва, 23–27 мая 2022 года. Национальный исследовательский университет «МЭИ». Москва: Издательский дом МЭИ, 2022. С. 278-283. eLibrary ID: 49721644

Аннотация

Данная статья посвящена вопросам диагностики разнородных сварных соединений перлитной и аустенитеной сталей. Разнородное сварное соединение является сложным объектом, так как высокий градиент химического состава и структурная неоднородность. при использовании известных физических способов контроля создает структурные шумы, что приводит к снижению чувствительности традиционных сканирующих методов неразрушающего контроля. В то же время, применение метода акустической эмиссии для контроля разнородных сварных соединений является перспективным из-за его высокой чувствительности и возможности диагностирования неоднородных объектов, имеющих сложную структуру. Объектом исследования в данной работе являются дефекты сплошности и дефекты структуры, которые выявляются при циклическом нагружении образцов разнородных сварных соединений при значении нагрузки близкой к эксплуатационной.

В. А. Барат, С. Н. Ленев, Ю. А. Радин. Акустический метод выявления присосов воздуха в вакуумную систему паротурбинных установок ТЭС. Электрические станции. 2022. № 9(1094). С. 55-62. DOI: 10.34831/EP.2022.1094.9.008. eLibrary ID: 49429206 / V. A. Barat, S. N. Lenev, Yu. A. Radin. Acoustic Method for Detecting Air Suction in the Vacuum System of Steam Turbine Plants of Thermal Electric Power Stations. Power Technology and Engineering. 2023. Vol. 56, No. 6. P. 910-917. DOI: 10.1007/s10749-023-01609-6. eLibrary ID: 63230917

Аннотация

Недостаточная плотность вакуумных систем паровых турбин -- одна из основных причин ухудшения вакуума в их конденсаторах, значительно влияющего на мощность и экономичность паротурбинных установок, а также ухушения качества теплоносителя, влияющего на надёжность трубных систем регенеративных подогревателей. Уже при расходах воздуха свыше 50_--_60_кг/ч пароструйный эжектор, отсасывающий воздух из конденсатора, переходит в зону перегрузки и не может поддерживать абсолютное давление в конденсаторе в области допустимых значений. Наличие нескольких зон повышенных присосов делает преимущественным использование переносных средств измерения величины присосов, для обнаружения которых, как наиболее распространённых на практике, используют методы, основанные на применении инертных газов, инфракрасной термографии, акустические методы. Экспериментальное исследование различных зон паровой турбины (ПТ), работающих под разрежением, на наличие присосов было проведено на восьми турбоустановках типов ПТ-70-130/13, ПТ-65/75-130/13, Т-110/120-130 и Т-290/335-240 филиалов ПАО «Мосэнерго» с использованием акустико-эмиссионной аппаратуры и инертных газов. Измерения проводились в местах наиболее вероятного обнаружения присосов: в области люков и атмосферных предохранительных клапанов цилиндра низкого давления (ЦНД), мембран и уплотнения вала паротурбинной установки (ПТУ), в каналах термопар, фланцевых соединениях запорной арматуры и т.д. Использование такого акустического прибора позволяет формировать карты присосов в вакуумные системы паротурбинных установок различной мощности для разработки на их основе технических решений по устранению присосов и алгоритмов диагностики состояния вакуумной системы паровых турбин

Abstract

Insufficient density of vacuum systems in steam turbines (STs) is one of the main causes of vacuum deterioration in their condensers. It considerably affects the power and efficiency of steam turbine plants (STPs) and deteriorates the coolant quality, which affects the reliability of pipe systems of regenerative heaters. Even at air flow rates exceeding 50 – 60 kg/h, the steam jet ejector, which exhausts air from a condenser, is overloaded and cannot maintain the absolute pressure in the condenser within permissible values. The presence of several zones of increased suction makes it preferable to use portable means of detecting the suction and determining its extent. Generally, this is achieved by employing methods based on application of inert gases, infrared thermography, and acoustic approaches. Experimental study involving the detection of suction at various ST zones operating under rarefaction in eight turbine units with types PT-70-130/13, PT-65/75-130/13, T-110/120-130, and T-290/335-240 of Mosénergo branches was performed using acoustic emission equipment and inert gases. The measurements were performed in locations exhibiting the highest probability of detecting suction, such as the areas of hatches and atmospheric safety valves of low-pressure cylinders, membranes and seals of the shaft of the STP, thermocouple channels, and flange coupling of shut-off valves. Using such an acoustic device enabled the development of suction maps for vacuum systems of STPs with various capacities in a bid to develop technical solutions based on them for eliminating suction and to develop algorithms for diagnosing the state of the vacuum system of STs

А. Ю. Марченков, А. П. Крень, В. А. Барат. Влияние структуры и остаточных напряжений на результаты акустико-эмиссионной диагностики железнодорожных рельсов. Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов : сборник статей 8-й Международной научно-технической конференции, Могилев, 29–30 сентября 2022 года. Могилев: Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования "Белорусско-Российский университет", 2022. С. 162-167. http://e.biblio.bru.by/bitstream/handle/1212121212/22390/162-167.pdf (полный текст). eLibrary ID: 49473734

Аннотация

Работа посвящена проблеме диагностики железнодорожных рельсов методом акустической эмиссии (АЭ). Выполнены лабораторные испытания по акустико-эмиссионной диагностике фрагментов рельсов, включающие механическое нагружение, близкое к эксплуатационному. Показано, что структурно-механическое состояние металла рельса оказывает влияние на полученные при АЭ-диагностике результаты - для образцов с различными параметрами микроструктуры и остаточных напряжений характерны разные частотные параметры акустических сигналов и характеры распределения параметров АЭ.

Матвиенко Ю.Г., Махутов Н.А., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Иванов В.И., Елизаров С.В. Оценка остаточной прочности композитных изделий на основе структурно-феноменологической концепции повреждений и акустико-эмиссионной диагностики. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2022. Т. 88. № 1-1. С. 69-81. DOI: 10.26896/1028-6861-2022-88-1-I-69-81. eLibrary ID: 47579347 / Yu. G. Matvienko, N. A. Makhutov, I. E. Vasil’ev, D. V. Chernov, V. I. Ivanov and S. V. Elizarov. Evaluation of the Residual Strength of Composite Products Based on the Structural-Phenomenological Concept of Damage and Acoustic Emission Diagnostics. Inorg Mater 59, 1504–1514 (2023). DOI: 10.1134/S0020168523150098. eLibrary ID: 65572356

Аннотация

Предложена структурно-феноменологическая концепция (СФК) мониторинга остаточной прочности изделий из композитныгх материалов. СФК разработана с учетом кинетики повреждений и разрушений полимерного композитного материала (ПКМ) на микро-, мезо- и макромасштабном уровнях, генерирующих импульсы акустической эмиссии (АЭ), регистрируемые приемными преобразователями антенной решетки. Устанавливая соответствие между происходящими разрушениями структуры композитного материала на разных масштабных уровнях и регистрируемыми при этом импульсами АЭ, их весовым содержанием, осуществляют мониторинг кинетики повреждений в режиме нагружения, а следовательно, контролируют остаточную прочность изделия. Разработан алгоритм и программное обеспечение (ПО), которые позволяли не только разделять регистрируемые сигналы АЭ на кластеры нижнего, среднего и верхнего энергетических уровней, соответствующие микро-, мезо- и макромасштабным разрушениям структуры композитного материала, но и вычислять активность АЭ и весовое содержание локационных импульсов в энергетических кластерах, т.е. ежесекундно наблюдать динамику происходящих изменений. Сопоставляя текущие параметры весового содержания локационных импульсов в энергетических кластерах с их пороговыми значениями, регистрируемыми при разрушении материала, контролируют остаточную прочность изделия в режиме его нагружения. Разработанная концепция, алгоритм и ПО апробированы при испытаниях элементарных и конструктивно-подобных образцов ПКМ в различных условиях нагружения. Приведен пример применения разработанной методики для выявления зон наиболее интенсивного накопления повреждений в панели фюзеляжа МС-21 при ступенчатом повышении сжимающей нагрузки. В ходе АЭ диагностики панели на ранней стадии нагружения удалось не только выявить область интенсивного накопления повреждений и разрушения структуры композитного материала, но и проследить кинетику повреждений на разных масштабных уровнях, т.е. контролировать уровень остаточной прочности панели в процессе ступенчатого сжатия

Abstract

A structural-phenomenological concept of monitoring the residual strength of composite materials is proposed. The structural-phenomenological concept was developed taking into account the kinetics of damage and destruction of polymer composite material (PCM) at the micro-, meso-, and macroscale levels, which generate acoustic emission pulses (AE) recorded by the receiving transducers of the antenna array. A correspondence between the ongoing destruction of the composite material structure at the micro-, meso-, and macroscale level and the AE pulses recorded at the same time and their weight content provides the possibility of monitoring of the damage kinetics in the loading mode at all structural levels and, consequently, the possibility of control of the residual strength of the product. An algorithm and software have been developed that made it possible to divide the recorded AE signals into clusters of lower, middle, and upper energy levels corresponding to micro-, meso-, and macroscale disruptions of the structure of a composite material and calculate the AE activity and the weight content of location pulses in energy clusters, thus displaying the dynamics of their changes every second. Comparison of the current values of the most informative parameters of the weight content of location pulses in energy clusters with the threshold values recorded during the destruction of the material provides monitoring of the residual strength of the product in the loading mode. The validity of the developed concept, algorithm and software was proved during tests of elementary and structurally similar samples of PCM under different loading conditions. An example of using the developed technique for revealing the areas of the most intense damage accumulation in a MS-21 fuselage panel at a stepwise increase in the compressive load is presented. In addition to the possibility of identification of the area of intense accumulation of damage and failure of the structure of the composite material, the structural-phenomenological concept of the AE diagnostics provides also the possibility of tracing the damage kinetics at different scale-structural levels, controlling the level of the residual strength of the panel upon the stepwise compression

А. И. Сагайдак, В. В. Бардаков. Патент № 2807868 C1 Российская Федерация, МПК G01N 29/14. Способ определения прочности бетона методом акустической эмиссии : № 2022131660 : заявл. 05.12.2022 : опубл. 21.11.2023 ; заявитель Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство". eLibrary ID: 56017020 (полный текст) / Sagaidak A.I., Bardakov V.V. Method for determining strength of concrete by acoustic emission method. Russian patent №2807868 (2022). eLibrary ID: 56017020

Аннотация

Область применения изобретения относится к строительству, а именно кконтролю бетонных смесей различных составов методом сигналов акустической эмиссии при формировании их структуры. Раскрывается способ определения прочности бетона с химическими и минеральными добавками методом акустической эмиссии, включающий определение параметров сигналов акустической эмиссии и фиксацию времени их появления в режиме реального времени. Для осуществления способа в бетонную смесь помещают глубинный волновод с закрепленным преобразователем акустической эмиссии. На бетонных кубах размером не менее 200×200×200 мм различных составов осуществляют контроль структурообразования, причем каждый состав дублируется два-три раза, и для каждого состава проводят контроль непрерывно не менее двадцати восьми суток. Далее проводят контроль прочностных характеристик бетона, причем прочность контрольных кубов контролируют в 1-е, 3-и, 7-е, 14-е и 28-е сутки твердения. После этого устанавливают соотношения и зависимости информативных параметров сигналов акустической эмиссии между прочностными характеристиками бетона. Затем рассматривают информативные параметры сигналов акустической эмиссии, тесно коррелирующие с прочностью бетона, устанавливают оптимальные временные интервалы измерений акустической эмиссии, позволяющие наиболее точно вести прогнозирование кинетики дальнейшего набора прочности бетона методом акустической эмиссии. После этого проводят регистрацию импульсов акустической эмиссии в режиме реального времени, выделяют три стадии структурообразования, характеризующиеся различной степенью интенсивности акустической эмиссии. Время начала и конца второго периода уточняют в автоматизированном режиме, при котором используют информационный критерий Акаике где AIC – значение коэффициента критерия Акаике; – зависимость числа импульсов акустической эмиссии от времени; N – длительность интервала наблюдения; k – номер отсчета. При этом в качестве критерия детектирования используется изменение знака производной функции Акаике, который соответствует разладке процесса, а в качестве времени выбирается момент, когда критерий достигает минимума, при этом в рамках данного алгоритма критерий Акаике применяется дважды – для определения начала и конца второй стадии. Далее устанавливают время начала и конца каждой из трех стадий, определяют параметры и , параметр определяют как разность между полученными значениями начала и конца второго периода, и тангенс угла наклона третьего периода по зависимости – сумма импульсов акустической эмиссии от времени, а параметр определяют методом наименьших квадратов во временном окне, начало которого совпадает с началом третьей стади, и на основании оцененных параметров и . После чего осуществляют прогнозирование прочности бетона в соответствии с прогностическими моделями. В качестве химических добавок используются СП-180 по ТУ 20.59.59-003-26025492-2018 или CENTRIPOR TFM 411R, а в качестве минеральной добавки – доменный гранулированный молотый шлак. Техническим результатом изобретения является возможность определения прочности бетона с химическими и минеральными добавками методом акустической эмиссии, причем относительная погрешность применения автоматизированного алгоритма при прогнозировании прочности не превышает 4,0%

Abstract

Field: construction; concrete mixtures. Substance: scope of the invention relates namely to the control of concrete mixtures of various compositions using the method of acoustic emission signals during the formation of their structure. A method for determining the strength of concrete with chemical and mineral additives using the acoustic emission method is disclosed, which includes determining the parameters of acoustic emission signals and recording the time of their appearance in real time. To implement the method, a deep waveguide with an attached acoustic emission transducer is placed in the concrete mixture. On concrete cubes of different compositions measuring at least 200×200×200 mm the structure formation is monitored, and each composition is duplicated two to three times, and for each composition monitoring is carried out continuously for at least twenty-eight days. Next, the strength characteristics of the concrete are monitored, and the strength of the control cubes is monitored on the 1st, 3rd, 7th, 14th and 28th days of curing. After this, the relationships and dependencies of the informative parameters of the acoustic emission signals between the strength characteristics of concrete are established. Then, the informative parameters of acoustic emission signals, which closely correlate with the strength of concrete, are considered, and the optimal time intervals for measuring acoustic emission are established, which makes it possible to most accurately predict the kinetics of further strength gain of concrete using the acoustic emission method. After this, acoustic emission pulses are recorded in real time, and three stages of structure formation are distinguished, characterized by varying degrees of acoustic emission intensity. The start and end times of the second period are specified in an automated mode, in which the Akaike information criterion is used where AIC is the value of the Akaike criterion coefficient; – dependence of the number of acoustic emission pulses on time; N – duration of the observation interval; k – reference number. In this case, the change in the sign of the derivative of the Akaike function, which corresponds to the disorder of the process, is used as a detection criterion, and the moment when the criterion reaches a minimum is selected as the time. Within the framework of this algorithm, the Akaike criterion is applied twice - to determine the beginning and end of the second stage. Next, set the start and end times of each of the three stages, the parameters and are determined. The parameter is determined as the difference between the obtained values of the beginning and end of the second period, and the slope of the third perioddepending on the sum of acoustic emission pulses versus time. The parameter is determined by the least squares method in a time window, the beginning of which coincides with the beginning of the third stage, and based on the estimated parameters and . Then the strength of concrete is predicted in accordance with predictive models. SP-180 according to TU 20.59.59-003-26025492-2018 or CENTRIPOR TFM 411R are used as chemical additives, and ground and granulated blast furnace slag is used as a mineral additive. Effect: ability to determine the strength of concrete with chemical and mineral additives using the acoustic emission method, and the relative error of using an automated algorithm when predicting strength does not exceed 4.0%.

Элиович Я. А., Барат В. А., Бардаков В. В., Марченков А. Ю., Хохлов Д. Д., Жгут Д. А. Предикативный анализ структурных изменений в кристаллах парателлурита с помощью метода акустической эмиссии. Технические средства систем управления и связи. International Scientific Forum on Control and Engineering : Материалы Международного научного форума. Материалы VI Международной конференции. Материалы 15-й Международной конференции, Астрахань, 03–07 октября 2022 года. Астрахань: Астраханский государственный технический университет, 2022. С. 358-360. eLibrary ID: 49932959 / Y. A. Eliovich, V. A. Barat, V. V. Bardakov, A. Y. Marchenkov, D. D. Khokhlov and D. A. Zhgut. Predictive Analysis of Structural Changes in Paratellurite Crystals Using the Acoustic Emission Method. International Conference on Information, Control, and Communication Technologies (ICCT), 2022, pp. 1-5. DOI: 10.1109/ICCT56057.2022.9976555

Аннотация

В работе приведены результаты исследования кристаллов парателлурита различной степени дефектности в условиях внешнего статического механического нагружения с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) с одновременным контролем наблюдаемых изменений на оптическом поляризационном микроскопе. Выявлены особенности акустической эмиссии, соответствующие дефектам различного типа в кристаллах. Экспериментально показано, что мониторинг акустической эмиссии кристалла в условиях внешней нагрузки позволяет проводить оценку степени дефектности его структуры даже в том случае, когда воздействие внешней силы на образец все еще обратимо (зона упругих деформаций), а также предсказывать момент необратимых изменений.

Abstract

Paratellurite TeO 2 crystals of various degrees of defectiveness were studied under external mechanical loading. The results of structural changes in crystals were obtained by capturing acoustic emission data and polarized optical microscopy observation. Peculiarities of acoustic emission corresponding to defects of various types in crystals are revealed. It has been experimentally shown that acoustic emission monitoring of a mechanically loaded paratellurite makes it possible to assess its structure degree of defectiveness even in the elastic zone. Thus, the possibility of irreversible deformation process also can be predicted.

2021:

Barat V., Marchenkov A., Bardakov V., Karpova M., Kuznetsov M., Zaprudnova A., Ushanov S., Elizarov S., Kritskiy D. Structural health monitoring ofwalking dragline excavator using acoustic emission. Applied Sciences (Switzerland). 2021. V. 11. № 8. DOI: 10.3390/app11083420 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/11/8/3420 (full text). eLibrary ID: 46021769

Abstract

The article is devoted to the organization of the structural health monitoring of a walking dragline excavator using the acoustic emission (AE) method. Since the dragline excavator under study is a large and noisy industrial facility, preliminary prospecting researches were carried out to conduct effective control by the AE method, including the study of AE sources, AE waveguide, and noise parameters analysis. In addition, AE filtering methods were improved. It is shown that application of the developed filtering algorithms allows to detect AE impulses ffrom cracks and defects against a background noise exceeding the useful signal in amplitude and intensity. Using the proposed solutions in the monitoring of a real dragline excavator during its operation made it possible to identify a crack in one of its elements (weld joint in a dragline back leg).

 

Barat V., Marchenkov A., Bardakov V., Karpova M., Zhgut D., Elizarov S. Features of acoustic emission in tensile testing of dissimilar welded joints of pearlitic and austenitic steels. Applied Sciences (Switzerland). 2021. V. 11. № 24. DOI: 10.3390/app112411892 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/11/24/11892 (full text). eLibrary ID: 47542186

Abstract

This paper presents a study of acoustic emission (AE) during the deformation of dissimilar welded joints of austenitic steel to pearlitic steel. One of the specific problems in these welded joints is the presence of decarburized and carbide diffusion interlayers, which intensively increase in width during long-term high-temperature operation. The presence of wide interlayers negatively affects the mechanical properties of welded joints. Moreover, welded defects are difficult to diagnose in welded joints containing interlayers: due to the high structural heterogeneity, interlayers create structural noises that can hinder the detection of defects such as cracks, pores, or a lack of penetration. The AE method may become a complex decision for diagnosing dissimilar welded joints due to applicability to the testing of heterogenic materials with a complex microstructure. Specimens cut from dissimilar welded joints of austenitic steel to pearlitic steel were tested by tension to rupture, with parallel AE data registration. According to the research results, the characteristic features of the AE were revealed for specimens containing defects in the form of lack of penetration as well as for specimens with diffusion interlayers. The results obtained show that the AE method can be used to test both typical welding defects and diffusion interlayers in welded joints of steels of different structural classes.

 

Barat V., Marchenkov A., Ivanov V., Bardakov V., Elizarov S., Machikhin A. Empirical approach to defect detection probability by acoustic emission testing. Applied Sciences. 2021. V. 11. № 20. P. 18. DOI: 10.3390/app11209429 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/11/20/9429 (full text). eLibrary ID: 47514776

Abstract

Estimation of probability of defect detection (POD) is one of the most important problems in acoustic emission (AE) testing. It is caused by the influence of the material microstructure parameters on the diagnostic data, variability of noises, the ambiguous assessment of the materials emissivity, and other factors, which hamper modeling the AE data, as well as the a priori determination of the diagnostic parameters necessary for calculating POD. In this study, we propose an empirical approach based on the generalization of the experimental AE data acquired under mechanical testing of samples to a priori estimation of the AE signals emitted by the defect. We have studied the samples of common industrial steels 09G2S (similar to steel ANSI A 516-55) and 45 (similar to steel 1045) with fatigue cracks grown in laboratory conditions during cyclic testing. Empirical generalization of data using probabilistic models enables estimating the conditional probability of record emissivity and amplitudes of AE signals. This approach allows to eliminate the existing methodological gap and to build a comprehensive method for assessing the probability of fatigue cracks detection by the AE testing.

 

A. Yu. Poroykov, M. O. Sharikova, A. Yu. Marchenkov, V A Barat. Optical diagnostics of railway rail defects. J. Phys.: Conf. Ser. 2021. 2127 012044. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2127/1/012044 (full text). DOI: 10.1088/1742-6596/2127/1/012044. eLibrary ID: 48128683

Abstract

The safety of rail transport, including passenger traffic, largely depends on the timely diagnosis of the state of the rail infrastructure. To determine the state of metal structures, the method of acoustic emission (AE) is used. It is based on the registration of elastic mechanical vibrations arising in the material of the controlled object from a defect. The AE method is highly informative, but the interpretation of measurement results often causes difficulties, especially when studying complex structural elements. In this paper, it is proposed to use the digital image correlation (DIC) method to study the defects of railway rails using the acoustic emission method. Visualization of defects using the DIC method will make it possible to better interpret the results of inspection by the acoustic emission method and to establish the relationship between the size of defects and the parameters of AE pulses.

 

Барат В.А., Елизаров С.В., Иванов В.И. Эмпирический подход к оценке вероятности обнаружения усталостных трещин методом акустической эмиссии. Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2021), 13-16 апреля 2021, Санкт-Петербург : сборник материалов. Межгосударственный координационный совет по физике прочности и пластичности материалов [и др.] ; редакционная коллегия: д.т.н. Федоров А.В. и др. Санкт-Петербург. Свен. 2021. ISBN 978-5-91161-051-7. С. 107-108. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2021.pdf https://apmae.ru/file/collection_apmae-2021.pdf (полный текст)

Бардаков В.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Харебов В.Г., Медведев К.А., Терентьев Д.А. АЭ контроль объектов энергетической отрасли. Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2021), 13-16 апреля 2021, Санкт-Петербург : сборник материалов. Межгосударственный координационный совет по физике прочности и пластичности материалов [и др.] ; редакционная коллегия: д.т.н. Федоров А.В. и др. Санкт-Петербург. Свен. 2021. ISBN 978-5-91161-051-7. С. 27-28. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2021.pdf https://apmae.ru/file/collection_apmae-2021.pdf (полный текст)

Елизаров С.В., Терентьев Д.А., Медведев К.А., Иванов В.И., Халимов А.Г., Бардаков В.В. Акустико-эмиссионная диагностика стеклопластиковых труб и фитингов. Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24. № 1 (271). С. 12-25. DOI: 10.14489/td.2021.01.pp.012-025. eLibrary ID: 44738245

Аннотация

Приведены результаты экспериментальных исследований, целью которых являлась разработка методики диагностирования стеклопластиковых трубопроводов в процессе их эксплуатации. В качестве основного метода неразрушающего контроля выбран метод акустической эмиссии, в качестве дополнительного - визуально-измерительный контроль. Определены акустические и акустико-эмиссионные свойства стеклопластиковых труб. Проведена серия нагружений объектов контроля до момента их разгерметизации в виде образования небольшой течи, которая в большинстве случаев происходила в области галтельных переходов при давлениях 2,2…3,0 от рабочего. Подтверждено, что метод акустической эмиссии позволяет выявлять дефекты на ранней стадии их развития. По данным акустической эмиссии выделены четыре основные стадии развития деградации стеклопластиковых труб. Визуально-измерительный контроль оказался информативен лишь на III - IV стадиях. Разработана методика контроля и определения срока безопасной эксплуатации стеклопластиковых труб и фитингов в процессе их эксплуатации, содержащая, в отличие от действующих на настоящий момент стандартов, конкретные численные значения величин, касающихся как организации и проведения контроля, так и классификации выявленных источников акустической эмиссии по степени опасности.

 

Карпова М.В., Запруднова А.Н., Кузнецов М.С., Барат В.А., Марченков А.Ю. Диагностика разнородных сварных соединений перлитной и аустенитной сталей методом акустической эмиссии. В книге: Технологии будущего. IV Национальная научно-техническая конференция. Сборник тезисов докладов. Москва, 2021. С. 71. eLibrary ID: 46277259 (полный текст)

Аннотация

Разнородные сварные соединения являются сложным объектом исследования, так как различие свойств свариваемых материалов приводит к образованию в таких соединениях зон с высоким градиентом химического состава и микроструктуры, а также к возникновению значительных остаточных напряжений в сварном соединении. Сложное структурно-механическое состояние металла разнородного соединения при использовании известных физических способов контроля создает помехи для выявления в них дефектов сплошности и затрудняет их диагностику. Целью данной работы является повышение эффективности контроля качества разнородных сварных соединений сталей 09Г2С и 12Х18Н10Т за счет идентификации дефектов с помощью метода акустической эмиссии (АЭ). На текущем этапе работы были проведены механические испытания на растяжение образцов основного металла, а также дефектных и бездефектных образцов исследуемых сварных соединений с помощью метода АЭ. В процессе испытаний регистрировались характеристики механических свойств металла образцов и параметры АЭ, проводилась локализация повреждений. В рамках разработки промышленной методики контроля создана конечно-элементная модель разнородной пластины с точечным источником АЭ. Для уточнения параметров модели проведен эксперимент по исследованию акустического тракта пластин из сталей 09Г2С и 12Х18Н10Т, в результате которого определены эмпирические значения скоростей распространения и коэффициентов затухания волн АЭ. Проведенные исследования показали, что дефекты разнородного сварного соединения являются источниками АЭ и могут быть выявлены с помощью АЭ контроля. Пластическая деформация металла и интенсивное деформационное упрочнение подтверждаются характерными признаками АЭ данных. Имеется соответствие между характером деформации и данными АЭ на каждой стадии деформирования комбинированных образцов растяжением. На следующих этапах проекта планируется продолжение экспериментальных исследований преимущественно с циклическим нагружением образцов, усложнение и верификация модели акустического тракта, а также разработка методики локации дефектов комбинированных сварных соединений для протяженных объектов.

 

Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Иванов В.И., Елизаров С.В. Проблемы локации источников акустической эмиссии. Дефектоскопия. 2021. № 9. С. 35-44. DOI: 10.31857/S0130308221090049. https://sciencejournals.ru/issues/defskop/2021/vol_2021/iss_9/DefSkop_21090049Matvienko/DefSkop_21090049Matvienko.pdf (полный текст). eLibrary ID: 46495349 (полный текст) / Matvienko Y.G., Vasil’ev I.E., Chernov D.V., Ivanov V.I., Elizarov S.V. Problems of locating acoustic emission sources. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2021. V. 57. № 9. Pp. 769-778. DOI: 10.1134/S1061830921090060. eLibrary ID: 47542918

Аннотация

Выполнена оценка точности локации источников акустической эмиссии (АЭ) в зонах концентраторов (центральных отверстий диаметром 5 мм), расположенных на расстоянии 40 мм от приемных преобразователей при испытаниях на разрыв плоских образцов из стали, алюминиевого сплава и композита с габаритными размерами 550×50×4 мм. Изучена зависимость расчетной скорости распространения импульсов АЭ от их амплитуды и парциальной энергии различных мод волн Лэмба. При пороговом методе регистрации сигналов погрешность локации источников АЭ, возникающая при расстоянии между источником АЭ и приемным преобразователем АЭ (ПАЭ) ΔL < 0,1 м, может превышать 10 % относительно базового размера (В) области локации. Для импульсов АЭ амплитудой um < 60 дБ при уменьшении расстояния ΔL < 0,05 м уровень погрешности может достигать 20-30 % относительно базового размера антенной решетки.

 

Abstract

The accuracy of locating acoustic emission (AE) sources in the zones of stress raisers (central holes 5 mm in diameter) located a distance of 40 mm away from the receiving transducers has been assessed during rupture tests of flat specimens made of steel, an aluminum alloy, and a composite with overall dimensions of 550×50×4 mm. The dependence of the calculated propagation velocity of AE pulses on their amplitude and partial energy of various modes of Lamb waves has been studied. With the threshold method of signal recording, the error in locating AE sources when the distance between an AE source and the receiving AE transducer (AE) ΔL<0.1 m can exceed 10% of the base size (B) of the location area. For AE pulses with an amplitude of um<60 dB, the error level can reach 20–30% of the base size of the antenna array with a decrease in distance ΔL<0.05 m.

 

Медведев К.А., Терентьев Д.А. Разработка методики акустико-эмиссионного контроля стеклопластиковых трубопроводов. Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2021), 13-16 апреля 2021, Санкт-Петербург : сборник материалов. Межгосударственный координационный совет по физике прочности и пластичности материалов [и др.] ; редакционная коллегия: д.т.н. Федоров А.В. и др. Санкт-Петербург. Свен. 2021. ISBN 978-5-91161-051-7. С. 57-58. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2021.pdf https://apmae.ru/file/collection_apmae-2021.pdf (полный текст)

Сагайдак А.И., Терентьев Д.А., Елизаров С.В., Бардаков В.В., Иванов В.И., Медведев К.А. Отечественные и зарубежные стандарты по акустической эмиссии. Сравнительная оценка и перспективы стандартизации. Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24. № 2 (272). С. 32-58. DOI: 10.14489/td.2021.02.pp.032-058. http://www.td-j.ru/images/stories/pdf_states/td_2021_02_pp_032_058_open.pdf (полный текст). eLibrary ID: 45333693

Аннотация

Выполнен анализ отечественных и зарубежных стандартов по акустической эмиссии (АЭ). Целью рассмотрения является разработка предложений по обновлению базы стандартов, внесению изменений в существующие документы и созданию новых стандартов в указанной области. Приводятся данные о состоянии зарубежной и отечественной нормативной базы по использованию АЭ-контроля в различных областях.

 

Терентьев Д.А., Иванов В.И. Оценка предельной чувствительности акустико-эмиссионного контроля. В мире неразрушающего контроля. 2021. Т. 24. № 1 (91). С. 50-55. DOI: 10.12737/1609-3178-2021-50-55. eLibrary ID: 45796464

Аннотация

Знание предельной чувствительности метода акустической эмиссии (АЭ) полезно при исследованиях механизмов пластической деформации структуры, образовании и развитии микро-, мезо- и макротрещин, а также непрерывных процессов, таких как истечение жидкостей и газов, трения и ряда других. Проведён анализ литературных данных по оценке предельной чувствительности при выявлении источников АЭ. Показано, что при использовании стандартных резонансных пьезоэлектрических преобразователей с частотной полосой пропускания 30 ± 10 кГц предельная чувствительность составляет доли нанометра по смещению поверхности объекта и единицы микрон размера микротрещины при её образовании и скачкообразном развитии. При контроле промышленных объектов во многих случаях уровень внешних шумов существенно выше, выявляемость дефектов уменьшается и составляет доли миллиметра. Однако увеличение энергии и амплитуды сигналов АЭ по мере развития дефекта в подавляющем большинстве случаев приводит к тому, что при достижении трещиной размеров, начинающих угрожать прочности контролируемого объекта, сигналы АЭ достаточно надёжно обнаруживаются аппаратурой. Знание предельной чувствительности метода АЭ позволяет сравнивать его с другими методами НК по этому параметру.

 

Терентьев Д. А., Иванов В.И. Оценка предельной чувствительности акустико-эмиссионного контроля. Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные проблемы метода акустической эмиссии» (АПМАЭ-2021), 13-16 апреля 2021, Санкт-Петербург : сборник материалов. Межгосударственный координационный совет по физике прочности и пластичности материалов [и др.] ; редакционная коллегия: д.т.н. Федоров А.В. и др. Санкт-Петербург. Свен. 2021. ISBN 978-5-91161-051-7. С. 60-61. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2021.pdf https://apmae.ru/file/collection_apmae-2021.pdf (полный текст)

Эльманович В.И., Елизаров С.В. Метод акустической эмиссии в системе контроля технического состояния с учетом оценки факторов риска. Технология машиностроения. 2021. № 3. С. 38-47. DOI: 10.12737/article_5d11f2b8e93330.22517827. eLibrary ID: 45697335

Аннотация

В статье рассматриваются основные принципы системы Risk Based Inspection (RBI), а также анализируются возможности применения метода акустической эмиссии (AЭ) в системе RBI Возможности риск-ориентированного подхода иллюстрируются примерами диагностики опасного промышленного оборудования.

 

ГОСТ Р 59938-2021 Бетоны. Метод акустико-эмиссионного контроля

Аннотация

Распространяется на бетонные, железобетонные изделия и монолитные конструкции и устанавливает их метод АЭ контроля

 

2020:

Vera Barat, Vladimir Bardakov, Denis Terentyev, Sergey Elizarov. Analytical Modeling of Acoustic Emission Signals in Thin-Walled Objects. Appl. Sci. 2020, 10(1), 279; DOI: 10.3390/app10010279 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/10/1/279 (full text). eLibrary ID: 43236002

Abstract

For the effective detection of acoustic emission (AE) impulses against a noisy background, the correct assessment of AE parameters, and an increase in defect location accuracy during data processing are needed. For these goals, it is necessary to consider the waveform of the AE impulse. The results of numerous studies have shown that the waveforms of AE impulses mainly depend on the properties of the waveguide, the path along which the signal propagates from the source to the sensor. In this paper, the analytical method for modeling of AE signals is considered. This model allows one to obtain model signals that have the same spectrum and waveform as real signals. Based on the obtained results, the attenuation parameters of the AE waves for various characteristics of the waveguide are obtained and the probability of defect detection at various distances between the AE source and sensor utilized for evaluation.

 

Barat V.A., Fomin A.A., Zhgut D.A., Marchenkov A.Y. Advanced Method for Acoustic Emission Testing Data Analysis. International Journal of Scientific and Technology Research. 2020. V. 9. № 2. Pp. 5489-5492. https://www.ijstr.org/final-print/feb2020/Advanced-Method-For-Acoustic-Emission-Testing-Data-Analysis.pdf (full text). eLibrary ID: 43513142

Abstract

The article deals with application of Data Mining techniques for the analysis of acoustic emission data. Association rules and decision trees application are considered for acoustic emission data structuring and classification.

 

Барат В.А., Бардаков В.В., Елизаров С.В. Метод фильтрации технологических помех при акустико-эмиссионном контроле. Трансформация неразрушающего контроля и технической диагностики в эпоху цифровизации. Обеспечение безопасности общества в изменяющемся мире : XXII Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, 3-5 марта 2020 г.: сборник трудов. Москва : Спектр, 2020

Барат В.А., Терентьев Д.А., Бардаков В.В., Елизаров С.В. Аналитический метод моделирования сигналов акустической эмиссии в тонкостенных объектах. Контроль. Диагностика. 2020. № 6. С. 23-29. DOI: 10.14489/td.2020.06.pp.023-029. eLibrary ID: 43088604

Аннотация

Для эффективного обнаружения импульсов акустической эмиссии (АЭ) на фоне шумов, правильной оценки параметров АЭ и увеличения точности локации дефекта необходимо при обработке данных учитывать форму импульса АЭ. Результаты многочисленных исследований показали, что форма импульса АЭ зависит в основном от свойств волнового тракта - пути, по которому сигнал распространяется от источника до первичного преобразователя. В данной работе рассматривается эффективный аналитический метод моделирования сигналов АЭ, позволяющий получить сигналы, обладающие по форме огибающей и частотному заполнению всеми характерными особенностями реальных сигналов. На основании полученных результатов проведена оценка параметров импульса АЭ при различных характеристиках волнового тракта, а также сопоставление параметров импульсов АЭ и помех.

 

Бардаков В.В. Двухстадийный мониторинг балочных железобетонных элементов методом АЭ. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов. 2020. С. 283. eLibrary ID: 42759904

Бардаков В.В., Елизаров С.В. Международная конференция по акустической эмиссии 2019. Контроль. Диагностика. 2020. № 2. С. 54-55. DOI: 10.14489/td.2020.02.pp.054-055. eLibrary ID: 42663492

Аннотация

Дан обзор мировой конференции по акустической эмиссии, проходившей в период с 5 по 8 ноября 2019 г. в городе Гуанчжоу, Китай. В частности, представлены краткие сведения о прошедшей конференции, наиболее интересных и значимых докладах, обзор выставки оборудования, а также информация о месте проведения и датах следующей мировой конференции по акустической эмиссии.

 

Бардаков В.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Харебов В.Г., Медведев К.А. Контроль состояния изоляции силовых трансформаторов методом акустической эмиссии. Контроль. Диагностика. 2020. № 6. С. 40-44. DOI: 10.14489/td.2020.06.pp.040-044. eLibrary ID: 43088606

Аннотация

Представлены результаты работ по контролю изоляции силовых трансформаторов на наличие дефектов изоляции, сопровождающихся возникновением частичных разрядов, методом акустической эмиссии. В частности, проведен контроль двух силовых трансформаторов, бездефектного и с дефектом обмотки изоляции. По результатам проводимых работ выделены характерные особенности акустико-эмиссионных данных для силовых трансформаторов при наличии частичных разрядов. Предложен способ фильтрации шумовых импульсов и выделения импульсов акустической эмиссии, соответствующих частичным разрядам. На основании алгоритма объемной локации определено местоположение дефекта изоляции, приводившего к возникновению частичных разрядов в объеме бака силового трансформатора, методом акустической эмиссии. Наличие дефекта изоляции подтверждено по результатам верификации.

 

Бардаков В.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Харебов В.Г., Медведев К.А., Терентьев Д.А. АЭ контроль объектов энергетической отрасли. Трансформация неразрушающего контроля и технической диагностики в эпоху цифровизации. Обеспечение безопасности общества в изменяющемся мире : XXII Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике, Москва, 3-5 марта 2020 г.: сборник трудов. Москва : Спектр, 2020

Варшавский П.Р., Барат В.А., Кожевников А.В. Прецедентный модуль для идентификации сигналов при акустико-эмиссионном мониторинге сложных технических объектов. Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ. 2020. № 4. С. 122-128. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-4-122-128. eLibrary ID: 43861201 (полный текст)

Аннотация

Работа посвящена актуальным вопросам повышения эффективности работы модуля для идентификации сигналов, получаемых во время акустико-эмиссионного мониторинга сложных технических объектов, использующего рассуждения на основе прецедентов. Системы мониторинга обрабатывают большие объёмы информации, требующие затрат значительных временных ресурсов при ручной обработке человеком (экспертом, оператором), поэтому для помощи экспертам (операторам) предлагается использовать методы машинного обучения и средства интеллектуального анализа данных. К сожалению, в указанных задачах не всегда удаётся получить необходимый набор данных (обучающую выборку) для эффективного применения средств машинного обучения. По этой причине предложено использовать перспективный и активно применяемый в системах искусственного интеллекта (интеллектуальных системах) подход на основе прецедентов, который способен работать при малых объёмах обучающей выборки и накапливать опыт решения подобных задач. Однако он имеет существенный недостаток - с ростом числа прецедентов растет и число операций сравнения для обработки новой ситуации (задачи). Указанную проблему возможно решить за счёт использования матрицы сходства прецедентов. Вместо периодического сокращения базы накопленных прецедентов, что является затратной по временным ресурсам процедурой, следует ограничить количество накопленных прецедентов и сохранить наиболее значимые (характерные) из них. Помимо этого, рекомендовано прецедентное представление спектра сигнала для снижения временных затрат на одну операцию сравнения двух прецедентов. Описанный метод представления спектра сигнала не только позволяет сократить объемы обрабатываемой информации, но и позволяет упростить метрику для сравнения прецедентов. Данные модификации позволяют повысить эффективность (быстродействие) разработанного в среде MS Visual Studio на языке C# прецедентного модуля для идентификации сигналов акустической эмиссии. Результаты апробации на реальных данных акустико-эмиссионного мониторинга подтвердили обоснованность применения предложенных модификаций для разработанного прецедентного модуля.

 

Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Чернов Д.В., Елизаров С.В. Мониторинг накопления повреждений в кессоне стабилизатора планера МС-21 с применением акустической эмиссии. Проблемы машиностроения и автоматизации. 2020. № 2. С. 118-141. eLibrary ID: 42965410

Аннотация

Рассмотрен метод акустической эмиссии, его возможности и проблемы при выявлении развивающихся дефектов и повреждений в структуре конструкционного материала в условиях стендовых и натурных испытаний исследуемых изделий. Изложены новые концепции,алгоритмы и методики, позволяющие не только отделять импульсы АЭ событий, генерируемые при разрушении конструкционного материала, от сопутствующих механических помех, электромагнитных шумов и отраженных сигналов, но и в режиме реального времени отслеживать основные тренды накопления повреждений и разрушения структурных связей на разных масштабных уровнях. Приведен пример применения разработанных алгоритмов и программного обеспечения для выявления зон наиболее интенсивного накопления повреждений в кессоне стабилизатора МС-21 при ресурсных испытаниях в ходе имитации полетных режимов нагружения. Выявлена область накопления повреждений и разрушения структуры композитного материала в зоне технологического окна стенки лонжерона.

 

Елизаров С.В. Автономные системы комплексного мониторинга магистральных газопроводов семейства A-Line. В книге: Повышение надежности магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением. Тезисы докладов V Международного научно-практического семинара, Москва,16–18 декабря 2020 года. Общество с ограниченной ответственностью "Научно- исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ". 2020. С. 39. https://vniigaz.gazprom.ru/d/textpage/b4/692/26_elizarov-s-v.pdf https://vniigaz.gazprom.ru/d/textpage/b0/688/programma-krn-2020.pdf (полный текст). eLibrary ID: 44589299 (полный текст) / Yelizarov S.V. A-Line family of autonomous systems for integrated monitoring of main gas pipelines. In: Improvement of reliability of main gas pipelines subject to stress corrosion cracking. V International Scientific and Technical Seminar. December 16-18, 2020. Moscow, 2020. P. 39. Gazprom. eLibrary ID: 44589350 (full text)

Аннотация

Современный уровень развития телекоммуникационных технологий и приборов неразрушающего контроля позволяет в реальном масштабе времени получать и обрабатывать большой массив диагностических данных с различных объектов, в том числе и эксплуатирующихся в жестких погодных условиях на труднодоступных участках местности. Компания «ИНТЕРЮНИС-ИТ» предлагает широкий модельный ряд мониторинговых решений, в их числе автономные системы диагностики и мониторинга магистральных газопроводов. Под мониторингом следует понимать специально организованное систематическое наблюдение как за самим трубопроводом, так и за сопутствующими инженерными сооружениями. Данное наблюдение ведется непрерывно с помощью широкого набора различного типа датчиков, регистрирующих характеристики процессов, протекающих в материале конструкций и в окружающем пространстве. Система мониторинга решает следующие задачи: своевременное обнаружение дефектов в трубопроводах, определение их местоположения и слежение за развитием, контроль НДС трубопроводов в зонах максимальной концентрации напряжений; контроль эффективности электрохимической защиты на подземных трубопроводах; сбор и хранение данных, вывод оперативной информации в диспетчерскую; автоматизация анализа данных и снижение роли человеческого фактора в оценке результатов диагностирования; выдача предупреждающих сигналов о приближении аварийной ситуации и необходимости внеплановой остановки трубопроводов.

Abstract

The current level of development of telecommunications technologies and NDT tools allows receiving and processing a large array of diagnostic data from various facilities in real time, including facilities operated in harsh weather conditions on remote areas. Our company offers a broad range of monitoring solutions, including autonomous systems for diagnostics and monitoring of main gas pipelines. The monitoring should be construed as a specially organized systematic monitoring of both the pipeline itself and related utility structures. This monitoring is carried out continuously using a broad range of different types of sensors that record the characteristics of processes occurring in the material of structures and in the surrounding space. The monitoring system performs the following tasks: timely detection of defects in pipelines, their localization and tracking of the development of strain-stress state of pipelines and its monitoring in the areas of maximum stress concentration; monitoring of the efficiency of electrochemical protection of underground pipelines; acquisition and storage of data, the output of operational information to the control room, automation of data analysis and reduction of the role of the human factor in the evaluation of the results of the inspection, generation of an alarm about the upcoming abnormal situation and the need of unscheduled shutdown of pipelines.

 

Сагайдак А.И., Бардаков В.В., Елизаров С.В., Иванов В.И. Стандарты по контролю технического состояния железобетонных конструкций методом акустической эмиссии. Контроль. Диагностика. 2020. № 6. С. 32-39. DOI: 10.14489/td.2020.06.pp.032-039. eLibrary ID: 43088605

Аннотация

Представлен обзор трех стандартов в области контроля бетона и железобетона методом акустической эмиссии, разработанных и выпущенных Международной организацией по стандартизации (ISO) в 2019 г. Первый стандарт регламентирует проведение контроля в бетоне и железобетоне, второй стандарт - метод оценки степени повреждения железобетонных балок методом акустической эмиссии, третий - метод классификации активных трещин в бетоне, который позволяет разделять развивающиеся трещины на два типа - трещины растяжения и прочие трещины. Также представлены результаты экспериментальных исследований по апробации данных стандартов при испытании железобетонных балок на трехточечный изгиб. Было испытано пять балок из тяжелого бетона, отличающихся прочностью бетона и типом армирования. По результатам испытаний подтверждена корректность критериев и методов, изложенных в стандартах.

 

Терентьев Д.А., Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Шиманский А.Г., Буганков А.А. Обзор аппаратных решений в многоканальных системах акустической эмиссии. Территория NDT. 2020. №3. С. 58-66. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/03_2020/tndt_2020_03.pdf (полный текст)

СТО Татнефть-Пресскомпозит 8.5.1-03-2020 Методика диагностирования стеклопластиковых линейных трубопроводов и назначения срока их безопасной эксплуатации

Аннотация

Стеклопластиковые трубы и фитинги

 

2019:

Barat V., Bardakov V. Features of Noise Filtering During Acoustic Emission Testing. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. V. 9. № 1. Pp. 3977-3980. DOI: 10.35940/ijitee.A5067.119119 (full text). https://www.ijitee.org/portfolio-item/A5067119119/ (full text). eLibrary ID: 41819077

Abstract

This article discusses the problems of the acoustic emission method of non-destructive testing. An approach to filtering noise arising from monitoring of acoustic emission is considered. The filtering of acoustic noise is one of the key problems of the acoustic emission method, since the low noise immunity of the acoustic emission method prevents the expansion of its industrial application. The complexity of the filtering is explained by the fact that the waveform and spectrum of acoustic emission pulses change depending on the distance between the defect, which is the source of acoustic emission waves, and the sensor. In turn, the interference, as a rule, is non-stationary in nature and is determined by the type of technological process of the tested composition. This article discusses various types of noise processes, both stationary and non-stationary. The signal and noise parameters are compared, based on which recommendations are given for constructing algorithms for detecting acoustic emission pulses against a background of noise.

 

Barat V., Bardakov V., Marchenkov A. Empirical Modelling of Acoustic Emission Impulses. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. V. 8. № 12. Pp. 3661-3664. DOI: 10.35940/ijitee.L3819.1081219 (full text). https://www.ijitee.org/portfolio-item/L38191081219/ (full text). eLibrary ID: 41714350

Abstract

Emission nondestructive testing method is very widespread diagnostic method based on phenomena of radiation of acoustic waves during the materials destruction. The main advantages of the method are sensitivity to the crack and possibility of remote testing when sensor installed far from the defect. The main drawback of the method is complexity of data processing. Acoustic emission signals are characterized by the variability of the shape and spectrum associated with the dispersive nature of the propagation of the signal along the waveguide. Uncertainty of the signal waveform and spectrum complicates the development of the data processing methods. The article proposes an empirical model of the acoustic emission impulse constructed using generalization of experimental data. The use of this model makes it possible to increase the efficiency of noise filtering by comparing the shape and spectrum of acoustic emission impulses and noise at various distances between the defect and the sensor.

 

Barat V., Marchenkov A., Elizarov S. Estimation of Fatigue Crack AE Emissivity Based on the Palmer-Heald Model. Applied Sciences (Switzerland). 2019. V. 9. № 22. P. 4851. DOI: 10.3390/app9224851 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/9/22/4851 (full text). eLibrary ID: 41822114

Abstract

This article is devoted to materials testing by the acoustic emission (AE) method, which is the analysis of models and diagnostic parameters to assess the probability of detection of a defect in steel structures. The paper proposes to evaluate the emissivity of the material quantitatively by the number and dynamics of the accumulation of acoustic emission impulses. Experimental studies were carried out on pearlitic structural steels, including the loading of samples with fatigue cracks. It was established that the number of AE impulses emitted during loading of an object with a fatigue crack is a random variable corresponding to the normal distribution law. The results show that an estimate of the number of AE impulses emitted during the loading of samples with fatigue cracks can be obtained by distributing the multiplicative parameter D of the Palmer-Heald model by taking into account the maximum value of the applied load.

 

Barat V.A., Marchenkov A.Y., Elizarov S.V., Bardakov V.V. Acoustic Emission Model of Fatigue Crack in Low-Carbon Steel. International Journal of Mechanical and Production Engineering Research and Development. 2019. V. 9. № 6. Pp. 433-442. DOI: 10.24247/ijmperddec201937 (full text). http://www.tjprc.org/publishpapers/2-67-1572855846-37.IJMPERDDEC201937.pdf (full text). eLibrary ID: 41821571

Abstract

One of the problems of the acoustic emission (AE) testing method is the parametric uncertainty of defect models. In this work, an empirical model of a fatigue crack is considered, which allows establishing quantitative relations between the parameters of a fatigue crack and AE data. The ambiguity in the interpretation of AE data is explained by the inhomogeneous stress-strain state of the material.

 

Bardakov, V.V., Elizarov, S.V., Barat, V.A., Terentyev, D.A., Kharebov, V.G., Medvedev, K.A. (2021) Acoustic Emission Testing of Energy Field Objects. WCAE-5 Guangzhou, China, November 5-8, 2019. In: Shen, G., Zhang, J., Wu, Z. (eds) Advances in Acoustic Emission Technology. Springer Proceedings in Physics, vol 259. 2021, Springer, Singapore. Pp. 403-411. DOI: 10.1007/978-981-15-9837-1

Abstract

This article presents the work carried out on the energy field objects of the thermal power plants (TPPs) by means of acoustic emission (AE) method. In total, 5 examples of AE method applications on TPP are presented in the article, such as pipelines testing during hydraulic pressure test, valve leak detection, inflow detection of vacuum equipment, testing of cooling tower support columns, testing of power transformer insulation.

 

Sergey Elizarov, Alexander Alyakritsky, Pavel Trofimov, Alexey Bugankov and Arkady Shimansky. The Overview of A-Line AE Systems. WCAE-5 Guangzhou, China, November 5-8, 2019 (unpublished)

Бардаков В.В. Оценка технического состояния переармированных железобетонных конструкций методом акустической эмиссии. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXV международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Москва. Издательский дом МЭИ, 2019, с. 311. http://reepe.mpei.ru/abstracts/Documents/reepe_XXV.pdf (полный текст). eLibrary ID: 42611028

Бардаков В.В., Сагайдак А.И., Елизаров С.В. Акустическая эмиссия переармированных железобетонных балок. Контроль. Диагностика. 2019. № 9. С. 4-12. DOI: 10.14489/td.2019.09.pp.004-012. eLibrary ID: 39385553

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований по испытанию переармированных железобетонных балок на трехточечный изгиб циклически увеличивающейся нагрузкой до разрушения с применением метода акустической эмиссии. В общей сложности были испытаны три железобетонные балки, отличающиеся друг от друга типом армирования, составом бетона и, как следствие, разрушающей нагрузкой. При этом особое внимание уделяется исследованию взаимосвязи между процессами разрушения, протекающими при испытании железобетонных балок, и динамикой изменения акустико-эмиссионных данных, зарегистрированных в ходе испытаний. Описанный подход позволяет на основании полученных данных выделять стадии, соответствующие различным техническим состояниям железобетонных балок.

 

Крицкий Д.Ю., Бардаков В.В., Сясько В.А. Мониторинг состояния несущих элементов стрел шагающих экскаваторов в процессе эксплуатации. В мире неразрушающего контроля. 2019. Т. 22. № 3. С. 18-21. DOI: 10.12737/article_5d5fcf0c6c92d2.74743996. eLibrary ID: 42401684 (полный текст)

Аннотация

Представлены результаты исследований по оценке возможности мониторинга состояния несущих элементов металлоконструкций экскаваторов - драглайнов на примере модели ЭШ-20.90 с использованием метода акустической эмиссии.

 

Махутов Н.А., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Иванов В.И., Елизаров С.В. Влияние полосы пропускания частотных фильтров на параметры импульсов акустической эмиссии. Дефектоскопия. 2019. № 3. С. 7-14. DOI: 10.1134/S0130308219030023. https://sciencejournals.ru/issues/defskop/2019/vol_2019/iss_3/DefSkop_1903002NMaxutov/DefSkop_1903002NMaxutov.pdf (полный текст). eLibrary ID: 37057811 (полный текст) / Makhutov, N. A.; Vasil’iev, I. E.; Chernov, D. V.; Ivanov, V. I.; Elizarov, S. V. Influence of the Passband of Frequency Filters on the Parameters of Acoustic Emission Pulses. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2019, 55, 3, pp. 173-180. DOI: 10.1134/S1061830919030082. eLibrary ID: 41631625

Аннотация

С целью изучения влияния полосы пропускания цифрового фильтра на характер затухания амплитуды импульса акустической эмиссии (АЭ) и изменение групповой скорости волнового пакета в ближней зоне на расстоянии до 300 мм от источника излучения проводились исследования на многослойной панели из полимерного композитного материала (ПКМ) и пластине из алюминиевого сплава АМГ-2 толщиной 6 мм. В ходе проводимых экспериментов было установлено, что сужение полосы пропускания цифрового фильтра с 30-500 до 100-200 кГц существенным образом может сказаться на точности координатной локации источников излучения событий АЭ, находящихся вблизи от преобразователей АЭ на расстоянии, меньшем 100 мм. По мере сужения полосы пропускания цифрового фильтра и отсечения низкочастотных и высокочастотных компонентов спектра фронт волны регистрируемого импульса становится более пологим, в результате чего возрастает РВП - разность времени прихода импульсов на преобразователи АЭ, и снижается значение вычисляемой групповой скорости волнового пакета. При этом возникающая погрешность тем больше, чем уже полоса пропускания применяемого фильтра.

 

Abstract

To study the effect of the passband of a digital filter on the nature of the attenuation of the amplitude of an acoustic emission (AE) pulse and on the change in the group velocity of a wave packet in the near zone of up to 300 mm from the radiation source, studies were conducted on a multilayered polymer-composite-material (PCM) panel and an AMG-2 aluminum alloy plate with a thickness of 6 mm. In the course of the experiments, it has been established that narrowing the passband of the digital filter from 30–500 to 100–200 kHz can significantly affect the accuracy of the coordinate location of AE-event radiation sources situated near AE transducers, at a distance of less than 100 mm. As the passband of the digital filter narrows and the low- and high-frequency components of the spectrum are cut off, the wave front of the recorded pulse becomes more gently sloping, resulting in an increase in the difference of arrival times (DAT) of pulses to the AE transducers and in a decrease in the calculated group velocity of the wave packet. The error arising in this case is greater than the passband of the filter applied.

 

Эльманович В.И., Елизаров С.В. Метод акустической эмиссии в системе контроля технического состояния с учётом оценки факторов риска. В мире неразрушающего контроля. 2019. Т. 22. № 2. С. 7-12. DOI: 10.12737/article_5d11f2b8e93330.22517827. eLibrary ID: 38303340 (полный текст)

Аннотация

В статье рассматриваются основные принципы системы Risk Based Inspection (RBI), а также анализируются возможности применения метода акустической эмиссии (АЭ) в системе RBI. Возможности риск-ориентированного подхода иллюстрируются примерами диагностики опасного промышленного оборудования.

 

2018:

V.A. Barat, D.V. Chernov, S.V. Elizarov. Method for Assessing the Likelihood of Fatigue Crack Detecting. Proceedings of the 33rd Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Senlis, France, 12-14 September 2018 https://www.ndt.net/article/ewgae2018/papers/76.pdf (full text)

Abstract

An estimation of the probability of defect detection (POD) is an actual task of acoustic emission (AE)testing. Despite the fact that AE testing is the most sensitive method of NDT, the POD is difficult to estimate. The probability depends on a set of random factors also not directly related to the size of the defect. The probability of detecting defects is currently being studied by many researchers, but the proposed approaches are not yet applied in practice. In the frame of this work, the method allowing to estimate the probability of fatigue crack with help of AE testing method was developed. This method allows to calculate the probability of fatigue defect detection taking into account the following factors: the stage of defect growing, the distance between AE source and sensor and the noise level.

 

V. Barat, D.A. Terentyev, S. Elizarov. Statistical non-parametrical algorithm for Acoustic Emission impulses detection adapted on the basis of modal analysis approach. Proceedings of the 33rd Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Senlis, France, 12-14 September 2018 https://www.ndt.net/article/ewgae2018/papers/78.pdf (full text)

Abstract

This work is devoted to the study of a nonthreshold method for detecting acoustic emission impulses.As a method of impulse detection, a statistical ranking algorithm based on comparing the ranks of samples in two neighboring sliding windows is considered. To select the setting parameters of the algorithm and verify its reliability, the modal analysis method is used. The modal analysis is a mathematically exact method that leads to a closed integral equation for the elastic fields in the waveguide and which naturally includes the problem of the selectivity of the mode, offering an idea of the physics of waveguide behavior. The non-threshold algorithm developed in the framework of this paper was tested using 10000 model signals. The results of the research showed its high reliability and accuracy. A numerical experiment based on model signals showed that using the proposed nonparametric rank detection algorithm, in comparison with the threshold method, the location error has decreased by 1.5-2 times.

 

Bardakov V.V., Barat V.A., Sagaidak A.I., Elizarov S.V. Acoustic Emission Behaviour of Overreinforced Concrete Beams. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018. V. 9. № 8. Pp. 1583-1594. https://iaeme.com/MasterAdmin/Journal_uploads/IJCIET/VOLUME_9_ISSUE_8/IJCIET_09_08_159.pdf (full text). eLibrary ID: 38613439

Abstract

The paper presents the results of the conducted experimental studies on three-point bend testing of over-reinforced concrete beams with incremental cyclic load, up to destruction, using the acoustic emission method. In total 3 RC beams differ from each other in reinforcement type, concrete composition and ultimate load were tested. Special attention is paid to the investigation of the relationship between destructive processes occurring during the testing of reinforced concrete beams and the evolution of acoustic emission data registered during the test. The analysis described in the article makes it possible, on the basis of acoustic emission data, recorded during the tests, to distinguish the stages corresponding to the different technical state of over-reinforced concrete structures.

 

Bardakov V.V., Sagaidak A.I., Elizarov S.V., Barat V.A. Acoustic Emission Behaviour of Reinforcement Concrete Beams Subjected to 3 Point Bending. Proceedings of the 33rd Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Senlis, France, 12-14 September 2018. Pp. 523-534. https://www.ndt.net/article/ewgae2018/papers/77.pdf (full text)

Abstract

The paper presents the results of the conducted experimental studies on three-point bend testing of reinforced concrete beams with incremental cyclic load, up to destruction, using the acoustic emission method. Special attention is paid to the investigation of the relationship between destructive processes occurring during the testing of reinforced concrete beams and the evolution of acoustic emission data registered during the test. The analysis described in the article makes it possible, on the basis of acoustic emission data, recorded during the tests, to distinguish the stages corresponding to the different engineering status of reinforced concrete structures.

 

Bardakov V.V., Sagaidak A.I., Elizarov S.V., Barat V.A. Test of bending reinforced concrete structures by means of acoustic emission method. Journal of Acoustic Emission. 2018. V. 35. Pp. S390-S401. http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_35-EWGAE-33.pdf (full text)

Abstract

The paper presents the results of the conducted experimental studies on three-point bend testing of reinforced concrete beams with incremental cyclic load, up to destruction, using the acoustic emission method. Special attention is paid to the investigation of the relationship between destructive processes occurring during the testing of reinforced concrete beams and the evolution of acoustic emission data registered during the test. The analysis described in the article makes it possible, on the basis of acoustic emission data, recorded during the tests, to distinguish the stages corresponding to the different engineering status of reinforced concrete structures.

 

Elizarov S.V., Barat V.A., Terentyev D.A., Kostenko P.P., Bardakov V.V., Alyakritsky A.L., Koltsov V.G., Trofimov P.N. Acoustic emission monitoring of industrial facilities under static and cyclic loading. Applied Sciences (Switzerland). 2018. V. 8. № 8. P. 1228. DOI: 10.3390/app8081228 (full text). https://www.mdpi.com/2076-3417/8/8/1228 (full text). https://www.ndt.net/article/ndt-review/papers/applsci-08-01228.pdf (full text). eLibrary ID: 35732329

Abstract

Acoustic emission (AE) testing is traditionally carried out on non-operating objects. Such requirement is associated both with the Kaiser effect, leading to the necessity for exceeding the test load above the working one and with a high level of noise during object operation. However, AE testing could be performed under operating conditions, if the AE data acquisition period is increased and a specialized method is developed, which should take account of the effect of various noise, features of the object loading under operating conditions, the effect of damaging factors and possible destruction mechanisms. This paper investigates the possibility to carry out structural health monitoring (SHM) of hydrotreaters, highway bridges, high-temperature pipelines, gas adsorbers, roller bearings of rotary kilns and draglines on the basis of AE method. Architecture of SHM-system and specific data analysis procedures are proposed.

 

Matuynin V.M., Barat V.A., Marchenkov A.Y., Chernov D.V., Elizarov S.V. Determination of the Residual Life of Steel Specimens According to Acoustic Emission Data with an Artificial Neural Network. International Journal of Mechanical Engineering and Technology. 2018. V. 9. № 9. Pp. 1039-1047. https://iaeme.com/MasterAdmin/Journal_uploads/IJMET/VOLUME_9_ISSUE_9/IJMET_09_09_113.pdf (full text). eLibrary ID: 38629976

Abstract

In this paper, we consider one possible approach to solving the residual life prediction problem, based on the use of the acoustic emission (AE) method. With the development fatigue cracks generate AE waves. By the activity and energy of AE, it is possible to determine the stage of development of the fatigue defect and estimate the residual life. The object of the study in this paper was steel specimens, made of low-carbon alloyed steel. Specimens were subjected to cyclic loading up to failure, during the growth of fatigue cracks, AE signals were recorded. The parameters of the acoustic signals were used as informative signs for determining the state of the loaded object. An artificial neural network was used as a prognostic model.

 

Sagaydak A., Zimnukhov D., Krylov S., Konstantin S., Bardakov V. Adhesion Testing Between Concrete and Reinforcement by Acoustic Emission Method. 2nd International Workshop on Durability and Sustainability of Concrete Structures, DSCS 2018. Moscow, June 5-8, 2018. SP-326: American Concrete Institute, ACI Special Publication. 2018, V. 326, pp. 109.1-109.10. eLibrary ID: 38624903

Барат В.А., Бардаков В.В., Кожевников А.В. Особенности применения метода акустической эмиссии для проверки герметичности запорной и регулирующей арматуры. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. Стр. 24. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст). eLibrary ID: 37531033 (полный текст)

Барат В.А., Чернов Д.В., Елизаров С.В. Оценка достоверности выявления усталостных дефектов методом АЭ при беспороговой регистрации данных. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. Стр. 22-23. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531032 (полный текст)

Бардаков В.В. Применение метода АЭ для контроля железобетонных конструкций. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: XXIV международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов. Тезисы докладов. Издательский дом МЭИ. 2018. С. 333. eLibrary ID: 36847527 (полный текст)

Бардаков В.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Терентьев Д.А., Шиманский А.Г. Uniscope. Расширение границ метода АЭ. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. Стр. 39-40. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531057 (полный текст)

Бардаков В.В., Сагайдак А.И. Контроль изгибаемых железобетонных элементов методом акустической эмиссии. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. Стр. 146. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст). eLibrary ID: 37531210 (полный текст)

Васильев И.Е., Елизаров С.В., Матвиенко Ю.Г., Чернов Д.В. Критериальные параметры для оценки степени деградации композитного материала в процессе АЭ мониторинга диагностируемой конструкции. В сборнике: Прочность конструкций летательных аппаратов. Сборник статей научно-технической конференции. Сер. "Труды ЦАГИ" Под редакцией М.Ч. Зиченкова. 2018. С. 139-143. eLibrary ID: 38560396 (полный текст)

Васильев И.Е., Елизаров С.В., Матвиенко Ю.Г., Чернов Д.В. Повышение достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля при усталостных испытаниях металлических образцов. В сборнике: Прочность конструкций летательных аппаратов. Сборник статей научно-технической конференции. Сер. "Труды ЦАГИ" Под редакцией М.Ч. Зиченкова. 2018. С. 90-93. eLibrary ID: 38560370 (полный текст)

Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Способ акустико-эмиссионного мониторинга степени деградации структуры материала и прогнозирования остаточной прочности изделия. Патент на изобретение RU 2690200 C1, 31.05.2019. Заявка № 2018122809 от 22.06.2018. eLibrary ID: 39389050 (полный текст) / Vasilev I.E., Matvienko Yu.G., Elizarov S.V., Chernov D.V. Method of acoustic-emission monitoring of degradation of material structure and predicting residual product strength. Russian patent №2690200 (2019). eLibrary ID: 39389050

Аннотация

Использование: для мониторинга степени деградации структуры материала и прогнозирования остаточной прочности изделия с применением акустико-эмиссионной диагностики. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе акустико-эмиссионного мониторинга изделия при разбиении регистрируемых акустико-эмиссионных импульсов на кластеры низшего, среднего и верхнего энергетического уровня по величине относительной энергии подсчитывают не только накопление весового содержания локационных импульсов, отражающих микро, мезо и макро-структурные процессы разрушения материала, но и количество регистрируемых локационных импульсов в единицу времени (частоту регистрации) в кластерах Н, С, В, которые используют вместе с весовыми параметрами для оценки степени деградации структуры материала и прогноза остаточной прочности и потери изделием несущей способности. Технический результат: обеспечение возможности повышения достоверности и точности оценки степени деградации структуры материала изделия и прогноза его остаточной прочности без привлечения других методов технической диагностики и неразрушающего контроля.

 

Abstract

Field: physics. Substance: use: to monitor degree of degradation of material structure and to predict residual strength of product using acoustic emission diagnostics. Summary of invention consists in the fact that in process of acoustic-emission monitoring of article during breaking of registered acoustic-emission pulses into clusters of lower, average and upper energy level by value of relative energy is calculated not only accumulation of weight content of localized pulses, reflecting micro, meso and macro-structural processes of material destruction, but also the number of recorded location pulses per unit time (recording frequency) in clusters H, C, B, which are used together with weight parameters to assess degree of degradation of structure of material and forecast of residual strength and loss of bearing capacity by article. Effect: possibility of improving reliability and accuracy of assessment of degree of degradation of structure of article material and forecast of its residual strength without involving other methods of technical diagnostics and nondestructive testing.

 

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Трофимов П.Н., Шиманский А.Г., Буганков А.А. Обзор новых аппаратных решений в системах акустической эмиссии семейства A-Line. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 10. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531024 (полный текст)

Елизаров С.В., Барат В.А., Бардаков В.В., Чернов Д.В., Терентьев Д.А. Акустико-эмиссионный контроль динамического оборудования. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 11-12. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531025 (полный текст)

Елизаров С.В., Иванов В.И. Заседание Объединенного экспертного совета РОНКТД по проблемам применения метода акустической эмиссии (ОЭС АЭ). Территория NDT. 2018. №2. С. 42-43. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/02_2018/TNDT_2018_02.pdf (полный текст)

Костенко П.П., Терентьев Д.А., Барат В.А. Анализ данных акустической эмиссии при помощи искусственных нейронных сетей. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 151. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531215 (полный текст)

Крицкий Д.Ю., Мутыгуллин А.В., Шигин А.О., Бардаков В.В. Организация мониторинга стрел экскаваторов-драглайнов в режиме эксплуатации. Горный журнал. 2018. № 2. С. 91-96. DOI: 10.17580/gzh.2018.02.13. eLibrary ID: 32825644

Аннотация

Представлены исследования по оценке возможности мониторинга несущих элементов металлоконструкций экскаваторов-драглайнов на примере экскаватора ЭШ-20.90 с помощью метода акустической эмиссии.

 

Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Елизаров С.В. Критериальные параметры для оценки степени деградации композитных материалов при акустико-эмиссионном мониторинге изделий. Дефектоскопия. 2018. № 12. С. 3-11 DOI: 10.1134/S0130308218120011. https://sciencejournals.ru/cgi/download.pl?jid=defskop&year=2018&file=defskop12_18v0cont.pdf (полный текст). eLibrary ID: 36569329 (полный текст) / Matvienko, Yu. G.; Vasil’ev, I. E.; Chernov, D. V.; Elizarov, S. V. Criterion Parameters for Assessing Degradation of Composite Materials by Acoustic Emission Testing. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2018, 54, 12, pp. 811-819. DOI: 10.1134/S1061830918120070. eLibrary ID: 38702905

Аннотация

В лаборатории моделирования повреждений и разрушения машин ИМАШ РАН разработана концепция мониторинга степени деградации многослойной структуры пакета полимерного композитного материала, реализуемая в ходе акустико-эмиссионной диагностики изделия в режиме реального времени с применением новых критериальных параметров, отражающих процентное содержание локационных импульсов в энергетических кластерах, характеризующих процессы разрушения структуры материала на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях. Разработанные методика, алгоритм и программное обеспечение для мониторинга процесса деградации многослойной структуры пакета полимерного композитного материала и прогнозирования остаточной прочности изделия были успешно протестированы в условиях стендовых испытаний конструктивноподобного образца авиационной панели, включающего слоистую и ячеистую структуры с сотовым полимерным наполнителем, на статическое растяжение.

 

Abstract

A concept of monitoring the degree of degradation in the multilayered structure of polymer composite package has been developed at the laboratory for modeling damage and failure of machines at Mechanical Engineering Research Institute, RAS. The concept is intended for real-time acousticemission testing of products and employs new criterion parameters that reflect the percentage of location pulses in energy clusters characterizing the processes of destruction of material structure at the micro-, meso-, and macro-scale levels. The developed procedure, algorithm, and software for monitoring the process of degradation in the multilayered structure of polymer composite material package and predicting the residual strength of the product have been successfully tried in static tensile bench tests with a structurally similar sample of aircraft panel containing a honeycomb polymer filler.

 

Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Чернов Д.В., Елизаров С.В. Структурно-феноменологический подход по определению степени деградации композиционных материалов методом акустической эмиссии. В сборнике: Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖивКом - 2018). Научные труды 4-ой Международной научно-технической конференции, посвященной 80-летию ИМАШ РАН. 2018. С. 164-166. http://imash.ru/netcat_files/file/givkom2018/Труды ЖивКоМ-2018.pdf (полный текст). eLibrary ID: 36973215

Аннотация

В лаборатории моделирования повреждений и разрушения машин ИМАШ РАН разработана концепция мониторинга степени деградации многослойной структуры пакета полимерного композитного материала, реализуемая в ходе акустико-эмиссионной диагностики изделия в режиме реального времени с применением новых критериальных параметров, отражающих процентное содержание локационных импульсов в энергетических кластерах, характеризующих процессы разрушения структуры материала на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях. Разработанные методика, алгоритм и программное обеспечение для мониторинга процесса деградации многослойной структуры пакета полимерного композитного материала и прогнозирования остаточной прочности изделия были успешно протестированы в условиях стендовых испытаний конструктивно-подобного образца авиационной панели, включающего слоистую и ячеистую структуры с сотовым полимерным наполнителем, на статическое растяжение.

 

Морозов В.А., Барат В.А., Сорокин А.В. О перспективах внедрения «Методики оценки герметичности запорной арматуры DN 50-1400 до 25,0 МПа с применением акустико-эмиссионного метода контроля». Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 77. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531122 (полный текст)

Костенко П.П., Терентьев Д.А., Барат В.А. Опыт расчета, математического моделирования и конструирования преобразователей акустической эмиссии. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов. 2018. С. 344. eLibrary ID: 36847545 (полный текст)

Аннотация

В работе рассматриваются особенности конструкции преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), методов их калибровки, также описан опыт проектирования, в ходе которого, использованы расчеты по эквивалентным схемам замещения и результаты математического моделирования пьезоэлектрических процессов с помощью COMSOL Multyphysics. Одной из основных характеристик ПАЭ считается его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) — зависимость коэффициента преобразования от частоты. АЧХ ПАЭ имеет сложную форму и сформирована множеством факторов. Чувствительным элементом ПАЭ является пьезокерамический диск или пластина. Характеристики преобразователя в наибольшей степени зависят от геометрии и состава именно этого элемента. Согласно литературным данным [1–3], для построения АЧХ используют эквивалентные схемы замещения, которые позволяют рассчитать график зависимости электрического импеданса пьезоэлемента от частоты. На его основании можно судить о частотах резонанса и антирезонанса пьезоэлемента, которые во многом характеризуют АЧХ. Для получения более точных характеристик в работе была использована математическая модель ПАЭ, построенная в COMSOL Multiphysics. Полученные при моделировании зависимости электрического импеданса от частоты и смещения поверхности от частоты близки к измеренным. В работе также рассмотрены конструкционные решения, методы калибровки, результаты разработки и возникшие при этом проблемы. В ходе работы сконструирован и собран опытный образец преобразователя акустической эмиссии.

 

Терентьев Д.А., Бардаков В.В. Конечно-элементное моделирование распространения АЭ сигналов в тонкостенных объектах. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 37-38. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531054 (полный текст)

Чернов Д.В. Повышение достоверности акустико-эмиссионного мониторинга промышленных объектов. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов. 2018. С. 336. eLibrary ID: 36847531 (полный текст)

Аннотация

Опасные промышленные объекты подвержены широкому спектру нагрузок, приводящих к возникновению коррозионных, механических и других видов повреждений. Процесс их накопления служит причиной снижения прочностных характеристик материала. При достижении критического уровня накопленных повреждений возрастает риск возникновения аварийных ситуаций. Для их предотвращения и проведения своевременной оценки состояния промышленных объектов применяются системы мониторинга, в которых используются методы неразрушающего контроля (НК). Одним из таких методов НК является метод акустической эмиссии (АЭ). Он основан на генерации упругих волн при структурных изменениях материала [1]. Метод АЭ обладает высокой чувствительностью и не требует полного доступа к поверхности объекта контроля. Необходимо отметить, что в рамках технологического процесса могут возникать не только полезные, но и шумовые источники акустических сигналов, снижающие достоверность результатов диагностики. При АЭ мониторинге промышленных объектов необходимо учитывать множество факторов, связанных с активностью и характеристиками шума, а также выбором оптимальных методик фильтрации. При решении поставленной задачи предлагается использовать метод выявления разладки параметров потока акустических сигналов, связанных с образованием и развитием усталостных дефектов [2]. Применение такого подхода позволяет проводить фильтрацию периодического и импульсного шумового процесса. Также в рамках исследования проводится разработка достоверного критерия оценки состояния промышленных объектов, основанного на закономерностях кумулятивных АЭ параметров.

 

Чернов Д.В., Елизаров С.В., Барат В.А., Матюнин В.М., Марченков А.Ю. Разработка методики акустико-эмиссионного контроля для определения стадий развития усталостных повреждений. Актуальные проблемы метода акустической эмиссии (АПМАЭ-2018) : сборник материалов, Тольятти, 28 мая – 01 2018 года. Ответственные редакторы Д.Л. Мерсон, А.Ю. Виноградов. Тольятти: Тольяттинский государственный университет, 2018. С. 25-26. http://www.issp.ac.ru/ebooks/conf/APMAE-2018.pdf (полный текст) . eLibrary ID: 37531035 (полный текст)

Чернов Д.В., Матюнин В.М., Барат В.А., Марченков А.Ю., Елизаров С.В. Исследование закономерностей акустической эмиссии при развитии усталостных трещин в низкоуглеродистых сталях. Дефектоскопия. 2018. № 9. С. 21-30. DOI: 10.1134/S0130308218090038. https://sciencejournals.ru/cgi/download.pl?jid=defskop&year=2018&file=defskop9_18v0cont.pdf (полный текст). eLibrary ID: 36277135 (полный текст) / Chernov, D. V.; Matyunin, V. M.; Barat, V. A.; Marchenkov, A. Yu.; Elizarov, S. V. Investigation of Acoustic Emission in Low-Carbon Steels during Development of Fatigue Cracks. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2018, 54, 9, pp. 638-647. DOI: 10.1134/S1061830918090024. eLibrary ID: 38647792

Аннотация

Представлены результаты АЭ-диагностики, полученные в ходе циклических испытаний металлических образцов с надрезом. Проведено сопоставление основных стадий развития усталостной трещины и стандартных параметров акустических сигналов. Разработана критериальная плоскость, по которой возможно разделение кластеров, соответствующих этапам устойчивого и ускоренного роста дефекта. Показано, что границы кластеров остаются неизменными независимо от различий в кинетике развития повреждений.

 

Abstract

AE control results for cyclic tests of metal samples with a notch are presented. The main stages of the fatigue crack development and standard AE parameters are matched. A criterial plane which allows to separate clusters corresponding to the stages of stable and avalanche-like defect growth has been constructed. It is shown that the boundaries of clusters remain unchanged irrespectively to the differences in the kinetics of damage development.

 

2017:

Vera Barat, Peter Kostenko, Vladimir Bardakov, and Denis Terentyev. Acoustic Signals Recognition by Convolutional Neural Network. International Journal of Applied Engineering Research ISSN 0973-4562 Volume 12, Number 12 (2017) pp. 3461-3469. https://ripublication.com/ijaer17/ijaerv12n12_67.pdf (full text). eLibrary ID: 31066184

Abstract

Acoustic emission is non-destructive method which is widely and successfully used to assess the technical condition of industrial facilities. It is challenging to divide useful signals and a noise in the flow of acoustic emission data. In this paper we describe the application of convolutional neural networks to classify acoustic emission signals by their time frequency structures. Convolutional neural network was learned to classify acoustic emission signals with 95% accuracy. Acoustic signal recognition by convolutional neural networks can greatly simplify the data processing.

 

S. Elizarov, V. Bardakov, A. Shimanskiy, A. Alyakritskiy, D. Terentyev, V. Barat, A. Gogin, and V. Koltsov. UNISCOPE: Instrument Integrating NDT Methods. Springer Proceedings in Physics. Volume 218. Advances in Acoustic Emission Technology. Proceedings of the World Conference on Acoustic Emission-2017, pp. 65-74. DOI: 10.1007/978-3-030-12111-2_7. eLibrary ID: 41689952

Abstract

This article describes the use of the multifunction device UNISCOPE. Tightness test of shutoff and control valves, evaluation of the integral thickness of test object, and concrete strength forecasting and monitoring of the movement of pipeline pig are the main topics described in the paper.

 

Sergey Elizarov, Vladimir Bardakov, Denis Terentyev, Vera Barat and Dmitry Chernov. AE Testing of Equipment on Operating Mode. Approaches and Results. World Conference on Acoustic Emission (WCAE-2017, Xi'an, China, October 10–13, 2017) (unpublished)

Abstract

The possibility of organizing a continuous monitoring AE without decommissioning of the following objects is shown: a walking excavator of the dragline type, a high-temperature process pipeline, and a 7-span motor bridge across the river. For each of the objects, the optimal operating frequency range, the threshold level and the distance between the sensors were determined, and a data analysis technique was developed that makes it possible to identify useful signals against a background of high noise. When testing the walking excavator AE, two defects were found that turned out to be 20 and 30 mm cracks, while monitoring the high-temperature process pipeline - flow through the flanges.

 

В.А. Барат, В.И. Иванов, Д.В. Чернов. Информационные аспекты акустико-эмиссионного контроля: учеб. пособие. М.: Издательство МЭИ, 2017. 80 с. ISBN 978-5-7046-1780-8

Барат В.А., Елизаров С.В., Чернов Д.В., Бардаков В.В., Терентьев Д.А. Проведение АЭ контроля в условиях высокого уровня технологических шумов. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 12-15. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст)

Барат В.А., Шиманский А.Г. Способ беспороговой автоматической интеллектуальной регистрации сигналов акустической эмиссии устройством неразрушающего контроля. Патент на изобретение RU 2660403 C1, 06.07.2018. Заявка № 2017103185 от 01.02.2017. eLibrary ID: 37376547 (полный текст) / Barat V.A., Shimanskij A.G. Method of non-threshold automatic intellectual registration of acoustic emission signals by non-destructive control device. Russian patent №2660403 (2018). eLibrary ID: 37376547

Аннотация

Использование: для неразрушающего контроля с применением метода акустической эмиссии (АЭ). Сущность изобретения заключается в том, что регистрация импульсов акустической эмиссии осуществляется без применения порогового ограничения при оценке параметров импульсов акустической эмиссии и шума во временных интервалах определенной длительности, регистрация импульсов акустической эмиссии осуществляется на основании комбинированного критерия, если выполняется одна из двух статистических гипотез - гипотеза о равенстве нулю момента шестого порядка и гипотеза о различии дисперсий отсчетов сигнала акустической эмиссии, рассчитанные в соседних временных окнах, время начала импульса акустической эмиссии определяется внутри выделенного временного интервала методом кумулятивных сумм. Технический результат: упрощение процедуры проведения АЭ контроля за счет автоматической беспороговой регистрации данных, повышение чувствительности метода АЭ за счет регистрации импульсов с амплитудой порядка уровня шума, а также повышение точности определения координат источников АЭ за счет определения времени начала импульса АЭ.

 

Abstract

Field: physics. Substance: using: for non-destructive testing with the acoustic emission method (AE). Summary of the invention is that registration of acoustic emission pulses is performed without the use of a threshold limitation in the estimation of the parameters of the pulses of acoustic emission and noise in time intervals of a certain duration, the acoustic emission pulses are recorded on the basis of a combined criterion if one of the two statistical hypotheses is satisfied - the hypothesis that the sixth-order moment is zero and the hypothesis of the difference in the dispersion of acoustic emission signal samples calculated in neighbouring time windows, the time of the onset of the acoustic emission pulse is determined within the allocated time interval by the cumulative sum method. Effect: technical result: simplification of the procedure for conducting AE control through automatic non-threshold data recording, an increase in the sensitivity of the AE method due to the recording of pulses with an amplitude on the order of the noise level, as well as an increase in the accuracy of the AE sources coordinates determination by determination of the AE pulse beginning time.

 

Бардаков В.В. АЭ контроль вращающихся механизмов на примере роликовых опор вращающихся печей. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать третьей Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. В 3-х томах. 2017. С. 335. eLibrary ID: 30085614 (полный текст)

Аннотация

Актуальной задачей АЭ контроля является проведение диагностики без вывода объектов из эксплуатации [1]. Необходимость вывода конструкции из эксплуатации является одним из основных недостатков метода АЭ, понижающих его конкурентоспособность по сравнению с другими методами НК. В данной работе рассматривается возможность контроля роликовых опор вращающейся печи в режиме эксплуатации. Печь представляет собой полый цилиндр диаметром до 5 и длиной до 185 метров, установленный с наклоном по отношению к горизонту на 3-4 градуса. Она предназначена для спекания руды с целью образования твердых алюминатов. Каждая печь опирается на 7-8 парных роликоопор, также установленных с наклоном по отношению к горизонту. Роликоопора в свою очередь состоит из двух опорных блоков, установленных на общий фундамент. Каждый блок — это вал, запрессованный на него опорный ролик и три подшипниковых узла, смонтированных в двух корпусах. Данная конструкция оснащена подшипниками качения. Одна из цапф вала в осевом направлении фиксируется в корпусе подшипника с помощью упорных подшипников. Особенностью контроля такой конструкции является необходимость контроля всех элементов — подшипников и вала. Работы проводились на глиноземном комбинате. Всего было обследовано 15 опорных блоков с различными сроками эксплуатации. В результате проведенных экспериментальных исследований были выявлены основные источники шумов (электрической и механической природы), мешающие проведению контроля, и способы отстройки от каждого из источников (амплитудная и частотная дискриминация, исключение периодических сигналов). Было выявлено, что метод АЭ позволяет проводить общую оценку уровня износа вала и состояния подшипников, осуществлять локализацию дефектов на валу (за счет локации) и дефектов подшипников (на основании соотношений амплитуд на преобразователях, установленных на различных подшипниковых узлах), а также оценивать степень опасности дефектов на основании периодического диагностирования.

 

Бардаков В.В., Барат В.А., Терентьев Д.А., Елизаров С.В. АЭ диагностика динамического оборудования. XXI XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 15-19. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст)

Аннотация

Показана возможность организации непрерывного АЭ мониторинга без вывода из эксплуатации следующих объектов: несущие элементы металлоконструкций шагающего экскаватора типа Драглайн, высокотемпературный технологический трубопровод, а также 7-пролетный автомобильный мост через реку. Для каждого из объектов определены оптимальные рабочий диапазон частот, уровень порога и дистанция между ПАЭ, разработана методика анализа данных, позволяющая выявлять полезные сигналы на фоне высокого уровня шумов. При контроле шагающего экскаватора АЭ выявлено 2 дефекта, оказавшихся трещинами размером 20 и 30 м, при контроле высокотемпературного технологического трубопровода – течь через фланцы.

 

Бардаков В.В., Сагайдак А.И. Прогнозирование прочности бетона в процессе его твердения при помощи метода акустической эмиссии. Дефектоскопия. 2017. № 6. С. 40-47. eLibrary ID: 29229297 (полный текст) / Bardakov, V. V.; Sagaidak, A. I. Forecasting the strength of concrete during its hardening by the acoustic-emission method. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2017. V. 53, pp. 436-443. DOI: 10.1134/S106183091706002X. eLibrary ID: 31100657

Аннотация

Проведено исследование процесса структурообразования бетона при помощи метода акустической эмиссии. По результатам проводимых экспериментальных исследований выявлена взаимосвязь между акустико-эмиссионными данными, зарегистрированными в течение первых суток твердения бетонного состава, и его прочностью в возрасте 28 суток. Выделены информативные параметры акустико-эмиссионных данных, коррелирующие с прочностью бетонного состава в возрасте 28 суток.

 

Abstract

Concrete structure formation has been studied by the acoustic-emission method. Using the results of the experimental research, a relationship has been revealed between the acoustic-emission data registered during the first 24 hours of hardening of a concrete composition and its strength at the age of 28 days. Informative parameters of acoustic-emission data have been determined that correlate with the strength of the concrete composition at the age of 28 days.

 

Бардаков В.В., Сагайдак А.И. Прогнозирование прочности бетона в процессе его твердения при помощи метода акустической эмиссии. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 19-21. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст). С. 19-21

Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Способ мониторинга степени деградации структуры материала и определения остаточной прочности изделия. Патент на изобретение RU 2649081 C1, 29.03.2018. Заявка № 2017109571 от 22.03.2017. eLibrary ID: 38150525 (полный текст) / Vasilev I.E., Matvienko Yu.G., Elizarov S.V., Chernov D.V. Method for monitoring degradation of material structure and determining residual strength of article. Russian patent No. 2649081 (2018). eLibrary ID: 38150525

Аннотация

Использование: для мониторинга степени деградации структуры материала и определения остаточной прочности изделия. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют акустико-эмиссионный (АЭ) контроль с использованием локационных групп преобразователей активной эмиссии, предусилителей и системы сбора-обработки регистрируемых массивов импульсов активной эмиссии, при этом в режиме реального времени осуществляют градацию массивов импульсов активной эмиссии по уровню относительной энергии и усредненной частоте выбросов, формируют нижний, средний и верхний кластеры в поле указанных параметров, и вычисляют процентное содержание импульсов в каждом кластере, отражающее микро-, мезо- и макроструктурные разрушения материала, причем в качестве информативных и устойчивых акустико-эмиссионных параметров для кластерного разделения сигналов используют показатель относительной энергии импульса, измеряемого в децибелах и соответствующего количеству выбросов в единицах, по которым при сопоставлении с результатами тестовых испытаний материала на разрушение определяют степень деградации и остаточной прочности изделия в зоне акустико-эмиссионного контроля, причем границы формируемых кластеров устанавливают по результатам предварительного тестирования материала изделия исходя из природы источников излучения импульсов и используемого уровня порога дискриминации сигналов. Технический результат: обеспечение возможности в процессе акустико-эмиссионной диагностики изделия осуществлять мониторинг степени деградации структуры материала и определять остаточную прочность изделия в зоне АЭ контроля без привлечения других методов технической диагностики и неразрушающего контроля.

 

Abstract

Field: measurement technology. Substance: use to monitor the degree of degradation of a material structure and to determine an article residual strength. Core of the invention is performing acoustic-emission (AE) monitoring using location groups of active emission converters, preamplifiers and a system of collection-processing of registered arrays of active emission pulses, herewith in real time pulses of active emission are graded as per the relative energy level and the average emission frequency, the lower, the middle and the upper clusters are formed within the field of the specified parameters, and the percentage of pulses in each cluster is calculated reflecting micro-, meso-, and macrostructural fractures of the material, wherein as informative and stable acoustic emission parameters for the cluster separation of signals the relative pulse energy is used measured in decibels and corresponding to the number of emissions in units, as per which when compared with the results of testing the material for destruction the degree of degradation and the residual strength of the article in the zone of acoustic emission monitoring is determined, herewith the boundaries of the formed clusters are established as per the results of the preliminary testing the material of the article basing on the nature of the pulses radiation sources and the used signals discrimination threshold level. Effect: ensuring the possibility in the process of acoustic-emission diagnostics of the article to monitor the degree of degradation of the material structure and to determine the residual strength of the article in the AE monitoring zone without involving other methods of technical diagnostics and non-destructive testing.

 

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Барат В.А., Терентьев Д.А., Бардаков В.В., Шиманский А.Г., Гогин А.В., Кольцов В. Г. Портативный прибор UNISCOPE. Новые возможности: АЭ и не только. Территория NDT, 2017, №2, с. 50-55. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/02_2017/TNDT_02_2017.pdf (полный текст)

Аннотация

Конкуренция и постоянное развитие технических средств диктуют высокие требования, предъявляемые к современным приборам неразрушающего контроля (НК). Для ряда актуальных на данный момент технических приложений особый интерес представляют интегрированные многофункциональные приборы, применение которых может охватывать целый ряд задач. Дополнительными требованиями к ним являются аккумуляторное питание во время проведения измерений, высокая точность измерений и простота в обращении. Прибором, сочетающим в себе все перечисленные качества, является UNISCOPE, разработанный компанией «ИНТЕРЮНИС-ИТ».

 

С.В. Елизаров, В.А. Барат, В.В. Бардаков, Д.В. Чернов, Д.А. Терентьев. АЭ контроль динамического оборудования на примере роликовых опор вращающихся печей. Контроль. Диагностика. 2017. № 7. С. 4-11. DOI: 10.14489/td.2017.07.pp.004-011. eLibrary ID: 29660792

Аннотация

На глиноземном комбинате в цехах спекания и кальцинации методом акустической эмиссии обследовано 15 опорных блоков с различными сроками эксплуатации. Целью диагностики являлась разработка методики АЭ-контроля, позволяющей контролировать оборудование без дополнительного нагружения и вывода из эксплуатации. Исследованы возможности проведения непосредственно в рабочем режиме фильтрации акустических шумов, локации повреждений и идентификации типа повреждения. На основании информации об известных дефектах по АЭ-данным были идентифицированы такие дефекты, как усталостные трещины на галтельных переходах, износ поверхности вала при фрикционном контакте, трещины внутреннего кольца подшипника и бринеллирование, а также нарушение режима смазки.

 

Иванов В.И., Барат В.А. Акустико-эмиссионная диагностика: Издательский дом «Спектр», 2017. 368 с. (монография). ISBN 978-5-4442-0126-8

Аннотация

Рассмотрены вопросы диагностирования промышленных объектов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ). Изложены основные понятия, физические основы метода, показана связь параметров АЭ с параметрами процесса развития дефектов, что обеспечивает возможность оценки степени опасности дефектов для объекта диагностирования. Показаны области использования метода АЭ, подробно рассмотрены средства АЭ-контроля, сформулированы требования к средствам контроля, описаны методы измерения их параметров. Данная книга предназначена для научных, инженерно-технических работников, разработчиков и пользователей методик и средств АЭ-диагностирования, может быть полезна студентам, аспирантам и преподавателям вузов.

 

Иванов В.И., Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Возможности акустико-эмиссионного контроля процессов разрушения композиционных материалов. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 26-30. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст)

Качанов В.К., Соколов И.В., Матюнин В.М., Барат В.А., Бардаков В.В., Марченков А.Ю. Оценка трещиностойкости упрочняющих покрытий из нитрида титана по параметрам кинетического индентирования и акустической эмиссии. Измерительная техника. 2017. № 7. С. 41-44. DOI: 10.32446/0368-1025it.2017-7-41-44. eLibrary ID: 29864121 / Kachanov, V. K.; Sokolov, I. V.; Matyunin, V. M.; Barat, V. A.; Bardakov, V. V.; Marchenkov, A. Yu. Evaluation of the Fracture Toughness of Titanium Nitride Hardening Coatings According to Kinetic Indentation and Acoustic Emission Parameters. Measurement Techniques, 2017, 60, 7, pp. 706—710. DOI: 10.1007/s11018-017-1258-4. eLibrary ID: 31048648

Аннотация

Показана возможность эффективного использования метода кинетического индентирования в сочетании с методом акустической эмиссии для оценки трещиностойкости упрочняющих покрытий из нитрида титана. Установлено, что появление первого перелома на линии нагружения кинетической диаграммы вдавливания в координатах «нагрузка-перемещение индентора-время» обусловлено образованием первой трещины в покрытии и практически совпадает по времени с возникновением импульса акустической эмиссии с увеличенным значением энергии. Это позволяет более точно и обоснованно определить критические нагрузку, глубину вдавливания индентора и твёрдость, при которых образуется первая видимая кольцевая трещина вокруг отпечатка на поверхности покрытия.

 

Abstract

The possibility of usage of kinetic indentification method combined with acoustic emission for TiN-based hardening coatings crack resistance evaluation is revealed. Appropriate compliance between the moments of the first сrack appearance in the coating, the first notch on kinetic indentification curve registration and high-energetic acoustic emission impulse registration is established. The ability of much accurate and sound evaluation of critical indentation load causing the first ring crack appearance around the indent in the coating is shown.

 

Костенко П.П., Терентьев Д.А., Барат В.А. Анализ данных акустической эмиссии при помощи искусственных нейронных сетей. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 30-33. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст)

Чернов Д.В. Особенности проведения акустико-эмиссионного контроля технических объектов, находящихся в режиме эксплуатации. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать третьей Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов. В 3-х томах. 2017. С. 353. eLibrary ID: 30085648 (полный текст)

Аннотация

В настоящее время в процессе эксплуатации находится большое количество опасных промышленных объектов, таких как трубопроводы, мостовые сооружения, резервуары и др. С течением времени происходит их деградация, приводящая к снижению прочностных характеристик. Скорость деградации объектов зависит от множества факторов — коррозионной среды, превышения номинальных нагрузок, внешних механических повреждений. В результате их воздействия инициируется процесс накопления повреждений. Достижение критических значений повреждений может привести как к незначительным экономических потерям, так и к техногенным катастрофам. Для предотвращений аварийных ситуаций необходимо использовать методы неразрушающего контроля (НК), позволяющие определить степень опасности накопленных повреждений. Одним из перспективных методов НК является метод акустической эмиссии (АЭ). Он основан на явлении генерации упругих волн при структурных изменениях материала [1]. Метод АЭ – один из немногих методов технической диагностики, позволяющих оценивать процесс накопления повреждений при эксплуатации технических объектов. Стоит отметить, что в рамках технологического процесса могут возникать не только полезные, но и шумовые акустические сигналы, присутствие которых усложняет регистрацию и обработку АЭ данных. Исходя их вышесказанного основной задачей АЭ контроля объектов в режиме эксплуатации является разработка методик обработки и фильтрации данных, позволяющих выявлять критически и катастрофически опасные источники акустических сигналов. Одним их таких механизмов фильтрации может стать метод оценки временных рядов [2]. Применение такого метода позволит провести фильтрацию шума и определить уровень опасности накопленных повреждений.

 

Чернов Д.В., Барат В.А., Елизаров С.В. Применение акустико-эмиссионного контроля для оценки состояния композиционных материалов. XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля – 2 марта 2017 г. М.: Издательский дом «Спектр», 2017. С. 45-49. ISBN 978-5-4442-0125-1. DOI: 10.14489/4442-0125-1. eLibrary ID: 28836118 (полный текст)

2016:

Vera Barat, Dmitrii Chernov, Sergey Elizarov, Igor Vasilyev. AE testing of composite materials: approaches to data analysis, location and evaluation criteria. Proceedings of the 32st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Prague, 07-09 September 2016 https://www.ndt.net/article/ewgae2016/papers/201_paper.pdf (full text)

Abstract

Composite materials are very widespread in aerospace, refinery and chemical industries. The wide application may be explained by the improved mechanical properties – ultimate tensile strength, flexural modulus and small specific density. The nondestructive evaluation of the composite materials is an actual and complicate problem. Traditional ultrasonic, thermal and electromagnetic NDT methods have a limited application which is explained by anisotropic properties of the composite materials. This study focuses on the problems of acoustic emission arising during the composite materials testing. In the case of the composite materials AE testing has a set of specific features, for example, high AE activity even at the beginning of the structure loading, diversity of AE signals waveforms and spectra from the different AE source (fiber breakage, matrix cracking, destruction of the adhesive layer). Novel AE data registration method adapted for composite materials was offered in this study. This method takes into account the multiform and multiscale character of AE data. It allows separating AE impulses from the different sources – fiber and matrix and as result – estimating the intensity of destruction for each component of the composite material separately. Authors also proposed improved criteria and improved location algorithm for the composite materials.

 

Vladimir V. Bardakov, Alexander I. Sagaidak. Forecasting of concrete strength during the hardening process by means of Acoustic Emission method. Progress in Acoustic Emission XVIII. Proceedings of the 23rd International Acoustic Emission Symposium, the Inauguration Conference of International Institute of Innovative Acoustic Emission & the 8th International Conference on Acoustic Emission (IAES-23, IIIAE2016 and ICAE-8), December 5-9, 2016, Kyoto. Pp. 105-110

Abstract

The process of concrete structure formation has been studied using the acoustic emission method. Following the results of experimental studies performed, the dependence has been revealed between the acoustic emission data recorded in the first day of concrete composition hardening and its strength at 28 days. The informational parameters of acoustic emission data which correlate with the concrete strength at 28 days have been determined.

 

Chernov D.V., Barat V.A., Elizarov S.V. Determining the Stages of the Composite Vessel Destruction on the Basis of the Acoustic Emission Testing Results. In: International academic forum АМО – SPITSE – NESEFF. Proceedings of the International Academic Forum AMO – SPITSE – NESEFF. Smolensk. Pp. 93-94. eLibrary ID: 26444963

Abstract

Composite materials are very widespread in aerspace, reinfinery and chemical industries. The nondesctructive evaluation of the composite materials is an actual and complicate problem. Traditional ultrasonic, thermal and electromagnetic NDT methods have a limited application which is explained by anisopropic properties of the composite materials. This study focuses on the problems of acoustic emission arrising during the composite materials testing.

 

Sergey Elizarov, Alexander Alyakritsky, Pavel Trofimov, Alexey Bugankov. The New Hardware Features of A-Line 32D AE Systems. Proceedings of the 32st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Prague, 07-09 September 2016 https://www.ndt.net/article/ewgae2016/papers/109_paper.pdf (full text)

Abstract

The new type of AE system A-Line DS ("Digital Sensor"), which combines centralized data processing scheme and the transmission of the primary digital flow to the acquisition unit data processing, is described. The signal from the AE sensor is amplified and digitized in the Converter ALC ("A-Line Converter") in the immediate vicinity of the sensor, and then the primary flow in the form of a continuous digital high-speed stream is transmitted via a separate coaxial cable to the central unit for collecting and processing data. The computer boards for data acquisition and processing calculates AE parameters in the central unit. DS technology significantly improves noise immunity, accuracy and reliability of AE testing. Currently being tested 16-channel a working prototype of the system A-Line DS with the following features: the ADC has 16 bit and 10 MHz, length of the coaxial line of each channel is 200 m, speed of the digital transmission of primary data of AE up to 280 Mbps, galvanic isolation of each channel is completed; supply voltage of ALC equals 6V.

 

S.V.€Elizarov, V.A.€Barat, V.V.€Bardakov, D.V.€Chernov, D.A. Terentyev. Features of the AE testing of equipment in operating mode. Proceedings of the 32st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Prague, 07-09 September 2016 https://www.ndt.net/article/ewgae2016/papers/115_paper.pdf (full text)

Abstract

The possibility of AE testing of roller supports of the rotary kiln in operating mode was investigated in the alumina refinery in the sintering and calcining shops. Each roller support consists of a shaft, roller and bearing blocks. Each element is entitled to be tested. Research task was to assess the possible locations of damage, filtering of in-plant noises, and identification of the damage type. By simulating AE signals it was discovered that the ratio of amplitudes at different AE sensors allows to determine the location of damage within the accuracy of the structural node. Linear location of AE sources is possible only within the shaft. It was revealed that the only significant source of the high amplitude impulsive noise in operating mode are scuffs and roughness on the roller surface or kiln tyre. Impulses corresponded to noise are recorded with the period which is equal to the rotation interval of the support, or the kiln, so such impulses can be easily filtered. Detected defects of shaft can be divided into 2 types. Defects of the first type correspond to fatigue cracks and are located as a rule in places with the highest concentration of stresses such as fillet transitions. The second type presumably corresponds to the shaft surface deterioration at friction contact. The amplitude distribution parameters of impulses that characterize this process correlate with the working lifespan of the roller supports. Bearing defects are more diverse. Such defects as inner bearing race cracks, brinelling, and violation of lubrication rate were identified in the AE data on the basis of information about known defects.

 

S. Elizarov, V. Bardakov, V. Barat, D. Terentyev, D. Chernov. Features of the AE Method Use in Monitoring of Bridge Structures. Progress in Acoustic Emission XVIII. Proceedings of the 23rd International Acoustic Emission Symposium, the Inauguration Conference of International Institute of Innovative Acoustic Emission & the 8th International Conference on Acoustic Emission (IAES-23, IIIAE2016 and ICAE-8), December 5-9, 2016, Kyoto. Pp. 99-104

Abstract

The experiment results of estimating the efficiency of acoustic emission (AE) method application for monitoring the highway bridge structures have been presented in this paper. The main difficulties arising during monitoring of the similar kind of objects have been considered. An extremely high level of the acoustic noise has been recorded. The method of noise suppression has been offered. In addition, the probability of detecting the acoustic emission sources with various distances between transducers has been estimated.

 

Matyunin V.M., Barat V.A., Bardakov V.V., Marchenkov A.Yu. Assessment of Fracture Toughness of Hardening Coatings by Instrumented Indentation and Acoustic Emission Parameters. In: International academic forum АМО – SPITSE – NESEFF. Proceedings of the International Academic Forum AMO – SPITSE – NESEFF. Smolensk. 2016. Pp. 95-96. eLibrary ID: 26444964

Abstract

The possibility of effective application of instrumented indentation method together with Acoustic Emission (AE) method for evaluation of fracture toughness of hardening coatings is described in the article. It has been established that the presence of one of the fractures on the instrumented indentation diagram line on the axes “load - indent displacement - time” can be explained by appearance of the first crack in the coating and it almost coincides in time with appearance of acoustic emission impulse with the increasing of energy rate.

 

Sokolov, Igor V.; Matyunin, Vyacheslav M.; Barat, Vera A.; Chernov, Dmitriy V.; Marchenkov, Artem Yu. Advanced Filtering Methods Application for Sensitivity Enhancement during AE Testing of Operating Structures. Indian Journal of Science and Technology, 2016, 9, 42. DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i42/104223 (full text). https://indjst.org/download-article.php?Article_Unique_Id=INDJST8562&Full_Text_Pdf_Download=True (full text). eLibrary ID: 27581269

Abstract

The article considers different filtering methods for acoustic emission data. The discussion of data filtering algorithms is aimed at improving the noise immunity of the acoustic emission system. Method: Noise filtering methods (frequency filtering, time series disorder detection, etc.) are examined for AE testing. Findings: One problem of the acoustic emission testing is a great number of noises affecting the diagnosis results. Electric noises, electromagnetic interference, background acoustic noise, rubbing noises are far from the full list of noises available during measurements. At the high level of noises, the operator has to increase the recording threshold of the acoustic emission impulses through reducing the testing sensitivity at the risk of missing a dangerous defect. Lack of the data filtering can result in an incorrect localization and erroneous definition of the danger level of acoustic emission source. Different noise types have been investigated and noise classification method according to the filtering complexity has been suggested to solve effectively the problem of the acoustic emission test data filtering. Wavelet-filtering efficiency for white stochastic noise removal has been shown. Algorithm for impulse noise filtering has been described. Improvements: The offered data processing approaches allow enhancing the sensitivity of AE testing especially for the operating structures.

 

Барат В.А., Чернов Д.В., Елизаров С.В. Применение методов обнаружения разладки потока данных для повышения помехоустойчивости метода акустической эмиссии. Дефектоскопия. 2016. № 6. С. 60-70. eLibrary ID: 27239376 (полный текст) / Barat V.A., Chernov D.V., Elizarov S.V. Discovering data flow discords for enhancing noise immunity of acoustic-emission testing. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2016, 52, 6, pp. 347-356. DOI: 10.1134/S1061830916060024. eLibrary ID: 27136728

Аннотация

Предложен новый методический подход по обнаружению в потоке акустико-эмиссионных данных разладки, связанной с образованием и ростом дефекта. Обнаружение разладки осуществляли на основе предложенного статистического признака и метода главных компонент «Caterpillar SSA». Подход доказал свою состоятельность при апробации на реалистичных моделях потока акустико-эмиссионных данных.

 

Abstract

A new approach has been suggested to revealing acoustic-emission data-flow discords that are related to the formation and growth of flaws. The discords were discovered using a statistical criterion and the Caterpillar SSA principal components method. The approach has proved its consistency when tested on realistic acoustic-emission data-flow models.

 

Барат В.А. Принципы беспороговой регистрации импульсов АЭ. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Барат В.А. Обнаружение импульсов АЭ на фоне технологических шумов. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Барат В.А. Двухуровневый алгоритм кластеризации данных АЭ. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Бардаков В.В. АЭ контроль вращающихся механизмов на примере роликовых опор вращающихся печей. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Бардаков В.В. Принципы мониторинга мостовых сооружений. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Бардаков В.В. Прогнозирование прочности бетона в процессе его твердения. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Бардаков В.В. Метод оценки трещиностойкости хрупких покрытий. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать второй Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3-х томах. 2016. С. 305. eLibrary ID: 26390721 (полный текст)

Аннотация

В рамках данной работы были проведены экспериментальные исследования процесса зарождения трещин в микронных покрытиях, нанесенных на стальное основание при вдавливании в них индентора в виде пирамиды Виккерса. При этом синхронно с вдавливанием осуществлялась регистрация сигналов акустической эмиссии с последующим оптическим контролем зоны отпечатка и сравнением полученных результатов.

 

Бардаков В.В. Прогнозирование прочности бетона при его твердении на нормативный срок по данным акустической эмиссии. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать второй Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3-х томах. 2016. С. 303-304. eLibrary ID: 26390720 (полный текст)

Аннотация

Данная работа посвящена исследованию процесса твердения бетона при помощи метода акустической эмиссии (АЭ). Целью экспериментальных исследований было создание методики прогнозирования прочности бетона на нормативный срок на основании АЭ данных, полученных в первые сутки твердения состава.

 

Бардаков В.В., Барат В.А., Терентьев Д.А., Чернов Д.В., Осипов К.О. Особенности применения метода акустической эмиссии при мониторинге мостовых конструкций. Контроль. Диагностика, 2016, №1, стр. 32-39. DOI: 10.14489/td.2016.01.pp.032-039. eLibrary ID: 25402695

Аннотация

Представлены результаты экспериментов по оценке эффективности применения метода акустической эмиссии для мониторинга автомобильных мостовых конструкций. Рассмотрены основные сложности, возникающие при мониторинге подобного рода объектов. Отмечен крайне высокий уровень акустических шумов, проведена их классификация на два типа. Для каждого типа представлен характерный вид во временной и частотной областях. Предложен способ фильтрации шумов, включающий в себя выбор оптимальной рабочей полосы частот и использование многоступенчатого алгоритма селекции по АЭ-параметрам. Оценена вероятность обнаружения источников АЭ при различных дистанциях между преобразователями.

 

Елизаров С.В., Барат В.А., Бардаков В.В., Чернов Д.В. Особенности проведения АЭ контроля оборудования в режиме эксплуатации. Круглый стол «Актуальные проблемы применения методов неразрушающего контроля», деловая программа Форума «Территория NDT 2016» (не опубликовано)

Костенко П.П. Проблемы мониторинга мостовых сооружений методом акустической эмиссии. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать второй Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3-х томах. 2016. С. 310. eLibrary ID: 26390732 (полный текст)

Аннотация

В докладе описаны основные источники шумов при контроле мостовых сооружений. Проанализированы данные, снятые системой мониторинга на реальном эксплуатирующемся мостовом сооружении. Выделена сезонность показаний преобразователей АЭ, установленных на мосту. Предложен алгоритм выделения моментов нагрузки мостового сооружения при проезде тяжелых автомобилей.

 

Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Иванов В.И., Елизаров С.В. Акустикоэмиссионная диагностика процесса разрушения структуры композита при растягивающих, сжимающих и циклических нагрузках. Дефектоскопия. 2016. № 8. С. 30-46. eLibrary ID: 27239389 (полный текст) / Yu. G. Matvienko, I. E. Vasil’ev, V. I. Ivanov, and S. V. Elizarov. Acoustic-Emission Evaluation of the Process of Destruction of a Composite Material under Tensile, Compression, and Cyclic Loads. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2016, Vol. 52, No. 8, pp. 443–456. DOI: 10.1134/S1061830916080076. eLibrary ID: 27573116

Аннотация

Рассмотрены исследования процессов разрушения структуры полимерных композиционных материалов (ПКМ), проводимые с применением акустико-эмиссионного метода диагностики, при воздействии растягивающих, сжимающих и знакопеременных циклических нагрузок. С применением разработанной программы кластерной классификации регистрируемых массивов данных удалось выявить специфические, характерные для исследованных видов нагружения сигналы АЭ, регистрация которых в процессе деформирования испытываемых образцов свидетельствует о возникновении необратимых структурных изменений в композите, потере его несущей способности или достижении критического для ПКМ состояния предразушения.

 

Abstract

Destruction of the structure of polymer composite materials (PCMs) has been studied by acoustic-emission evaluation method under tensile, compression, and alternating-sign cyclic loads. A program of cluster classification of registered data arrays has been developed and used to reveal specific AE signals that are typical of studied load types. Detection of such signals in the course of deformation of the test samples indicates that irreversible structural changes occur in the composite, it is losing its carrying capacity, or a predestruction state that is critical for PCM has been reached.

 

Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Васильев И.Е., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Метод акустической эмиссии в исследованиях разрушения композиционных материалов. В сборнике: Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖивКоМ - 2016). Труды конференции. 2016. С. 247-250. http://imash.ru/netcat_files/file/givuchest/2016/ЖИвКоМ_2016.pdf (полный текст). eLibrary ID: 27626935 (полный текст)

Аннотация

Метод акустической эмиссии (АЭ) является одним из самых информативных и широко используемых методов неразрушающего контроля нагруженных объектов. Он также служит мощным инструментом для исследований процессов деформации и разрушения конструкционных материалов, включая объекты из композиционных материалов (КМ). Анализ механизмов разрушения КМ показал, что можно насчитать более 8 различных видов источников АЭ. Исследования, выполненные в отделе «Прочность, живучесть и безопасность машин ИМАШ» показали, что использование системы параметров АЭ, включающие энергию сигналов E , сумму импульсов N Σ и другие, а также дескрипторы, представляющие собой комбинации параметров АЭ и функциональные зависимости, связывающие параметры сигналов АЭ с параметрами нагружения, представляют возможность описать процессы деградации материала, выделить этапы процессов разрушения и определить наступление предельного состояния объекта.

 

Махутов Н.А., Васильев И.Е., Иванов В.И., Елизаров С.В., Чернов Д.В. Тестирование методики кластерного анализа массивов акустико-эмиссионных импульсов при формировании насыпного конуса стеклогранулята. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. № 5. С. 44-54. https://www.zldm.ru/jour/article/view/251/252 (полный текст). eLibrary ID: 26133625 (полный текст) / Makhutov, N. A.; Vasil’ev, I. E.; Ivanov, V. I.; Elizarov, S. V.; Chernov, D. V. Testing the Technique for the Cluster Analysis of Acoustic Emission Pulse Arrays under the Formation of a Conical Glass Granulate Pile. Inorganic Materials, 2017, 53, 15, pp. 1513-1524. DOI: 10.1134/S0020168517150080. eLibrary ID: 35498806

Аннотация

Методика кластерного анализа и классификации регистрируемых массивов данных акустической эмиссии (АЭ) использована для выделения различных фаз при переходе от регулярного к лавинообразному процессу накопления повреждений на физической имитационной модели. Такие фазы накопления повреждений моделировали в процессе формирования насыпного конуса стеклогранулята. Их регистрацию осуществляли системой АЭ контроля, синхронизированной с камерой высокоскоростной видеосъемки.

 

Abstract

The technique for the cluster analysis and the classification of registered acoustic emission (AE) data arrays was used for the determination of the isolated phases upon the transition from the regular to the avalanche process of damage accumulation in a physical simulation model. The damage accumulation phases were modeled in the process of formation of a conical glass granulate pile. Their registration was performed by an AE control system synchronized with a high-speed video camera.

 

Терентьев Д.А. Актуальные проблемы исследования тракта распространения волн АЭ. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Терентьев Д.А. Реализация метода интегральной толщинометрии. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Чернов Д.В. Особенности проведения АЭ контроля в режиме эксплуатации. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Чернов Д.В. АЭ контроль высокотемпературного трубопровода в режиме эксплуатации. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Чернов Д.В. АЭ диагностика изделий из композиционных материалов. Семинар «Актуальные проблемы метода АЭ», г. Тольятти, Деловой центр НИЧ ТГУ, 14-15 июля 2016 г. (не опубликовано)

Чернов Д.В. Алгоритм определения начала пластической деформации на основе микромеханической модели акустической эмиссии. Вестник Московского энергетического института. Вестник МЭИ. 2016. № 3. С. 97-103. eLibrary ID: 26224028 (полный текст)

Аннотация

В работе предложен усовершенствованный алгоритм определения момента начала пластической деформации, основанный на применении микромеханической модели акустической эмиссии (АЭ). Микромеханическая модель акустической эмиссии - это многопараметровая модель, учитывающая анизотропию механических свойств исследуемого объекта, температуру и неоднородность материала. Она связывает между собой параметры состояния объекта (остаточный ресурс, момент начала пластической деформации) и акустико-эмиссионной диагностики (суммарный счет АЭ-импульсов). Объектом исследования является полимерный композиционный материал, доведенный до разрушения с помощью растягивающей нагрузки. В процессе растяжения акустические сигналы регистрировались с помощью промышленной АЭ-системы «A-Line32D». На основе зарегистрированных данных была получена зависимость суммарного счета АЭ-импульсов от времени. Для оценки состояния исследуемого объекта при различных уровнях нагрузки была применена (на основе аппроксимации функции суммарной АЭ) микромеханическая модель акустической эмиссии. В процессе аппроксимации вычисляли параметры математической модели, на основе которых проводилась критериальная оценка состояния объекта. Одним из этапов исследовательской работы стало определение наиболее информативного диагностического признака. Для решения поставленной задачи был поставлен численный эксперимент разрушения композиционного материала с заранее известным моментом начала пластической деформации. Применение микромеханической модели акустической эмиссии на математической модели разрушения композита позволило определить диагностический признак, на основе которого проводилась оценка состояния объекта. Таким признаком стало предельное значение распределения Вейбулла-Гнеденко, характеризующее наименее прочный структурный элемент. К сожалению, из-за потребности в больших вычислительных ресурсах в процессе аппроксимации функции суммарного счета применение микромеханической модели в режиме online является затруднительным. Для вычисления критериального параметра в реальном времени был предложен модифицированный алгоритм определения начала пластической деформации. Модификация алгоритма состояла в использовании меньшего количества переменных при расчете критериального параметра. Алгоритм был апробирован на реальных данных АЭ, полученных в результате испытаний композиционных материалов.

 

Чернов Д.В. Разработка метода фильтрации шумовых сигналов, полученных при проведении акустико-эмиссионной диагностики опасных промышленных объектов. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать второй Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3-х томах. 2016. С. 329. eLibrary ID: 26390712 (полный текст)

Аннотация

Одной из основных задач при проведении акустико-эмиссионной диагностики является разработка универсальных методов фильтрации данных, позволяющих с высокой точностью оценивать состояние промышленных объектов. Одним из таких механизмов фильтрации может стать метод, основанный на оценке параметров временных рядов. Применение такого метода в первую очередь связано с высоким уровнем помехоустойчивости как для непрерывного случайного шумового процесса, так и импульсного периодического шума.

 

Чернов Д.В. Разработка методики оценки состояния композиционных материалов на основе метода акустической эмиссии. В книге: Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Тезисы докладов Двадцать второй Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов: в 3-х томах. 2016. С. 330. eLibrary ID: 26390713 (полный текст)

Аннотация

Из-за широкой области применения композиционных материалов актуальной задачей является разработка методик по оценке состояния объектов. На основании проведенных исследований разработана методика идентификации методом акустической эмиссии сигналов различного типа. С ее помощью были идентифицированы сигналы, соответствующие разрушению матрицы, а также разрушению волокон. Применение методики позволило разделить стадии деформации композита.

 

Чернов Д.В., Лепихин А.М., Елизаров С.В. Особенности АЭ контроля и АЭ критерии оценки безопасности композитных сосудов высокого давления. Труды сессии РАН и деловой программы Форума «Территория NDT 2016». Сборник научных трудов. Москва. Спектр. 2016. Стр. 293-294

Чернов Д.В., Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Васильев И.Е., Барат В.А., Елизаров С.В. Повышение достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля при растяжении образцов, выполненных из композиционных материалов. В сборнике: Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖивКоМ - 2016). Труды конференции. 2016. С. 153-159. http://imash.ru/netcat_files/file/givuchest/2016/ЖИвКоМ_2016.pdf (полный текст). eLibrary ID: 27626906 (полный текст)

Аннотация

Метод акустической эмиссии (АЭ) является одним из немногих методов неразрушающего контроля (НК), позволяющих регистрировать процесс накопления повреждений в режиме реального времени. Объектами контроля могут быть технические устройства, выполненные как из металла, так и из композиционных материалов (КМ). Присутствие неоднородности в структуре композитов усложняет обработку потока АЭ данных и применение стандартных методик. Исследование, проведенное в рамках научной работы, показало, что использование зависимостей стандартных параметров от времени является недостаточным. Для повышения достоверности результатов АЭ контроля были разработаны два параметра (параметр изменения амплитудного распределения и параметр изменения активности).

 

СТО Газпром трансгаз Санкт-Петербург 17-01-03-2016 Методика оценки герметичности запорной арматуры DN 50-1400 PN до 25,0 МПа с применением акустико-эмиссионного метода контроля

Аннотация

Запорная арматура номинальных диаметров от DN50 до DN1400 на номинальные давления до PN 200, установленная на магистральных и технологических газо­проводах компрессорных станций, линейной части магистральных газо­проводов, газо­распределительных и газо­измерительных станций

 

СТО ГТК 94-02.10.7-87-2016 ООО «Газпром трансгаз Казань». Методика контроля запорной арматуры на герметичность с использованием портативного много­функционального прибора «UNISCOPE» на объектах ООО «Газпром трансгаз Казань»

Аннотация

Запорная арматура номинальных диаметров от DN50 до DN1400 на номинальные давления до PN 250, установленная на магистральных и технологических газо­проводах компрессорных станций, линейной части магистральных газо­проводов, АГНКС, газо­распределительных и газо­измерительных станций

 

2015:

М.Л. Медведева, В.А. Барат. Акустико-эмиссионный мониторинг коррозионных процессов при контроле состояния установок первичной переработки нефти. Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2015. № 8. С. 46 / Medvedeva, M. L.; Ratanova, M. D.; Barat, V. A. Acoustic Emission in Monitoring Corrosion of Crude Distillation-Unit Equipment. Chemical and Petroleum Engineering, 2015, 51, 7-8, pp. 574-577. DOI: 10.1007/s10556-015-0089-x. eLibrary ID: 27028647

Аннотация

Исследована возможность фиксации изменения механизма коррозии углеродистой стали при анализе параметров акустико-эмиссионных (АЭ) сигналов. Общую коррозию стали 20 с изменением механизма процесса при изменении рН среды моделировали в цитратных буферных растворах с разными значениями рН. Анализировали скорость коррозии стали, поляризационные кривые, характер продуктов коррозии, а также параметры сигналов АЭ, сопровождавших растворение стали. Установлено, что применение АЭ-систем для регистрации общей коррозии углеродистой стали позволяет не только оценить интенсивность коррозионного процесса, но и зафиксировать изменения механизма коррозионного процесса.

 

Abstract

The possibility of detecting a change in the corrosion mechanism of carbon steel by analyzing acoustic-emission (AE) signals was investigated. The change in the corrosion mechanism of steel 20 with a change of pH was modeled in citrate buffers at various pH values. The overall steel corrosion rate, polarization curves, corrosion products, and AE signals associated with steel dissolution were analyzed. It was shown that AE monitoring of the overall corrosion of carbon steel could not only estimate the extent of corrosion but also detect changes in the corrosion mechanism.

 

D. A. Terentiev. Zastosowanie metody emisji akustycznej (AE) w diagnostyce urządzeń technicznych. Rynek inwestycji, 2015-2016, №09-10, str. 80-81. https://rynekinwestycji.pl/wp-content/uploads/2015/12/RYNEK-INWESTYCJI_Wydanie-9-10_2015_2016.pdf (full text)

Abstract

Emisja akustyczna (AE) jest „promieniowaniem” fal akustycznych w miejscu wystąpienia deformacji plastycznej ciał stałych, rozwoju wad (pęknięć, mikropęknięć, rozwarstwień, korozji, kruchości wodorowej itp.), tarcia, wyciekania cieczy i gazów przez pęknięcia – nieszczelności.

 

Елизаров С.В., Барат В.А. Интеллектуальная АЭ система нового поколения – SMART. Деловая программа Форума «Территория NDT 2015» (не опубликовано)

Матвиенко Ю.Г., Васильев И.Е., Иванов В.И., Елизаров С.В. Акустико-эмиссионные свойства оксидных тензоиндикаторов и распознавание сигналов при образовании трещин в хрупком слое покрытия. Дефектоскопия. 2015. № 1. С. 48-60. eLibrary ID: 23607725 (полный текст) / Matvienko, Yu. G.; Vasil’ev, I. E.; Ivanov, V. I.; Elizarov, S. V. The acoustic-emission properties of oxide tensosensitive indicators and signal recognition during the formation of cracks in a brittle coating layer. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2015, 51, 1, pp. 39-49. DOI: 10.1134/S1061830915010052. eLibray ID: 23994060

Аннотация

Рассмотрены акустико-эмиссионные свойства хрупких оксидных тензопокрытий, применяемых не только для определения полей наибольших главных напряжений (деформаций) в подложке, но и в сочетании с методом акустической эмиссии (АЭ) для диагностики на ранней стадии деформирования повреждений в конструкциях. Выполнен анализ импульсов АЭ, генерируемых хрупким слоем тензоиндикатора при образовании трещин, в зависимости от толщины оксидной пленки и скорости деформирования подложки. Исходя из особенностей импульсов АЭ, возникающих при образовании трещин в хрупком слое тензоиндикатора, предложен алгоритм для распознавания сигналов по форме затухающей волны.

 

Abstract

The acoustic-emission properties of brittle oxide tensosensitive indicators (TS) coatings are considered, which are used not only for determining the fields of the highest principal stresses (strains) in a substrate but also, when combined with the acoustic-emission (AE) method, for diagnosing flaws at an early deformation stage in structures. AE pulses that are generated in a brittle layer of a TS indicator during formation of cracks are analyzed as a function of the oxide-film thickness and the substrate-deformation rate. Proceeding from the features of AE pulses that arise during the formation of cracks in the brittle layer of a TS indicator, an algorithm for recognizing signals according to the shape of a decaying wave is proposed.

 

Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Васильев И.Е., Елизаров С.В. Ранняя диагностика процессов деформации и разрушения элементов конструкций с использованием хрупких тензопокрытий и акустической эмиссии. В сборнике: Научные труды IV Международной научной конференции "Фундаментальные исследования и инновационные технологии в машиностроении". 2015. С. 171-173. http://imash.ru/netcat_files/file/Fritme2015/Doklady%20IV%20FRITME-2015.pdf (полный текст). eLibrary ID: 24809105 (полный текст)

Аннотация

В докладе рассмотрена методика комплексного использования методов хрупких тензопокрытий и акустической эмиссии (АЭ) для ранней диагностики процессов деформирования конструкций и определения степени их деградации.

 

Похабов Ю.П., Лепихин А.М., Чернов Д.В., Барат В.А., Москвичёв В.В. Способ квалификации металлокомпозитных баков высокого давления. Патент на изобретение RU 2650822 C2, 17.04.2018. Заявка № 2015151443 от 01.12.2015. eLibrary ID: 41030422 (полный текст) / Pokhabov Yu.P., Lepikhin A.M., Chernov D.V., Barat V.A., Moskvichev V.V. Method for determining suitability of high-pressure metal compound tanks. Russian patent №2650822 (2018). eLibrary ID: 41030422

Аннотация

Использование: для неразрушающего контроля металлокомпозитных баков высокого давления по акустико-эмиссионным сигналам. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе нагружения баков путем постепенного увеличения внутреннего давления измеряют параметры акустико-эмиссионных сигналов, по которым определяют уровень накопленных повреждений, и по достижению параметрами критических значений принимают решение о пригодности бака к эксплуатации, при этом проводят тарировочные испытания эталонного бака до уровня не более 1,25 от заданного рабочего давления с непрерывным контролем потоков акустико-эмиссионных сигналов в композиционном материале и соответствующих им внутренних давлений в баке, проводят выделение узкополосных и широкополосных акустико-эмиссионных сигналов, соответствующих процессам разрушения матрицы и волокон композиционного материала, путем вычисления средних квадратических отклонений амплитуд узкополосных и широкополосных акустико-эмиссионных сигналов, определения критериальных параметров, соответствующих квантилям эмпирических функций распределения средних квадратических отклонений амплитуд узкополосных и широкополосных акустико-эмиссионных сигналов, уровень которых выбирается не ниже уровня средних квадратических отклонений шумового потока акустико-эмиссионных сигналов и не выше медианного значения распределения, выбора уровня порога дискриминации исходя из критериальных параметров так, чтобы порог дискриминации соответствовал не менее 75% от разницы критериальных параметров широкополосных и узкополосных акустико-эмиссионных сигналов, полученных на этапе тарировочных испытаний, нагружение каждого последующего бака производят до момента достижения критериальным параметром порога дискриминации, а решение об уровне квалификации бака принимают на основании сравнения внутренних давлений в партии баков, соответствующих порогам дискриминации. Технический результат: повышение достоверности определения годных для эксплуатации металлокомпозитных баков высокого давления.

 

Abstract

Field: technological processes. Substance: use: for non-destructive testing of high-pressure metal-composite tanks using acoustic-emission signals. Essence of the invention is the fact that in the process of loading the tanks by gradually increasing their internal pressure parameters of acoustic emission signals are measured and used to determine the level of accumulated damage, and when the critical parameters have been reached, a decision is taken on the suitability of the tank for operation, while the calibration of the reference tank is performed to a level of no more than 1.25 of the preset working pressure with continuous monitoring of acoustic emission wave fluxes in the composite material and corresponding internal pressures in the tank, narrow band and broadband acoustical emission signals, corresponding to the processes of destruction of the matrix and fibers of the composite material, are isolated, by calculating the mean square deviation of the amplitudes of narrowband and broadband acoustic emission signals, determining the criterial parameters, corresponding to the quantiles of the empirical distribution functions of the mean square deviations of the amplitudes of narrowband and broadband acoustic emission signals, whose level is chosen not less than the level of the standard deviation of the noise flux of acoustic emission signals and not higher than the median value of the distribution, the choice of the level of the discrimination threshold based on the criterial parameters so that the discrimination threshold would correspond to at least 75 % of the difference in the criterial parameters of broadband and narrowband acoustic emission signals, obtained at the stage of calibration tests, loading of each subsequent tank is performed until the criterion parameter reaches the discrimination threshold, and the decision on the level of tank qualification is made on the basis of comparison of internal pressures in a batch of tanks corresponding to the thresholds of discrimination. Effect: technical result: increasing the reliability of the determination of suitable high-pressure metal-composite tanks.

 

Сивов И.Е., Сорокин А.В., Сухолитко А.А., Морозов В.А., Барат В.А. Оценка степени герметичности шаровых кранов DN800, установленных на компрессорной станции "Портовая". В мире неразрушающего контроля. 2015. Т. 18. № 3. С. 34-37. eLibrary ID: 23916919

Аннотация

В статье представлены результаты научно-исследовательской работы по оценке герметичности акустико-эмиссионным методом шаровых кранов DN800, установленных на компрессорной станции «Портовая» ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург». Показано, что оценка величин утечек, определенных манометрическим и акустическим методами, совпадает в пределах погрешности ± 20 %.

 

Д.А. Терентьев. Интегральная толщинометрия. Химическая техника, 2015, №2, стр. 37-40. eLibrary ID: 23463946

Терентьев Д.А. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов. Территория NDT. 2015. №1. Стр. 4. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/01_2015/01_2015.pdf (полный текст)

Терентьев Д.А., Бардаков В.В. Оценка прочности бетона при твердении по АЭ данным. Деловая программа Форума «Территория NDT 2015» (не опубликовано)

Терентьев Д.А., Осипов К.О., Елизаров С.В. Опыт применения метода АЭ для контроля и мониторинга мостов. Круглый стол «Комплексная диагностика состояний и рисков объектов I, II класса опасности». 14-я международная выставка «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности» NDT Russia» (не опубликовано)

Аннотация

Традиционные методы оценки технического состояния мостовой конструкции (осмотры, обследования или испытания) являются чрезвычайно трудоемкими из-за большого объема обследования и сложности доступа к узлам конструкции. Кроме того, при осмотрах дефекты выявляются лишь на поздней стадии развития, на которой они становятся доступны для осмотра. Причины появления обнаруженных дефектов не всегда могут быть выяснены даже опытными специалистами и определяются на предположительном уровне. При такой практике принятие своевременного и надежного решения по устранению и предупреждению дефектов затруднено. С развитием информационных технологий и совершенствованием измерительной техники появилась возможность создания систем непрерывного мониторинга состояния как строящихся, так и эксплуатируемых конструкций. Под мониторингом следует понимать специально организованное систематическое наблюдение за техническим состоянием основных несущих конструкций сооружения, влияющих на его эксплуатационные характеристики. Многолетний опыт работы в сфере промышленной безопасности и неразрушающего контроля, а также совместная научно-исследовательская деятельность с ведущими отечественными НИИ позволили группе компаний «ИНТЕРЮНИС» разработать и реализовать систему комплексного диагностического мониторинга мостовых конструкций на имеющем длину 724 м 7-пролетном металлическом автомобильном мосту с железобетонными опорами в Башкортостане. Основное отличие данной системы мониторинга – большая линейная протяженность измерительных линий и одновременное использование разных типов датчиков. При мониторинге технического состояния моста применяются датчики следующих типов: АЭ, инклинометры, датчики деформации, датчики вибрации, датчики раскрытия трещины. Кроме того, в состав комплекса входят метеостанция и система видеонаблюдения. Особенностью применения метода АЭ на мостовых конструкциях является вызванный вибрацией моста крайне высокий уровень акустического шума, возникающего во время проезда автомобилей вблизи преобразователей АЭ. Были проведены исследования, показавшие, что импульсы от имитатора АЭ сигналов существенно отличаются от шумовых сигналов по значениям таких АЭ параметров, как амплитуда, энергия, длительность и параметр выбросы/длительность. Обнаружено, что вероятность обнаружения источника АЭ на фоне шума не ниже 75%, если дистанция до ПАЭ не превышает 9 м.

 

Чернов Д.В. Исследование способов оценки состояния промышленных объектов по результатам АЭ контроля. Деловая программа Форума «Территория NDT 2015» (не опубликовано)

Чернов Д.В., Лепихин А.М., Елизаров С.В. Оценка состояния металлокомпозитного сосуда давления методом акустической эмиссии. В сборнике: Безопасность и живучесть технических систем. Материалы и доклады: в 3-х томах. 2015. С. 239-243. eLibrary ID: 25917035 (полный текст)

2014:

Sergey Elizarov, Vera Barat, Arkady Shimansky. Nonthreshold Acoustic Emission Data Registration Principles. Proceedings of the 31st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Dresden, 03-05 September 2014 https://www.ndt.net/article/ewgae2014/papers/we3b4.pdf (full text)

Abstract

Traditional way of acoustic emission (AE) signals registration is a threshold method. AE impulse is registered when acoustic signal exceeds preset threshold, and impulse standard parameters (amplitude, arrival time, rise time, duration and others) are counted in on-line mode. Threshold method is simple and stable one, but has a set of drawbacks. First of all, threshold value is set by operator, thus it could be set incorrectly due to human factor. Secondly, AE - impulse arrival time is calculated as time of threshold crossing, this value differs from real one, what leads to imprecision in AE sources location. Thirdly, threshold method considers acoustic emission as an impulse process with stationary noise background, this model does not suit to continuous emission or non-stationary noise cases. Intelligent nonthreshold method, based on theory of signal detection, may be considered as alternative to threshold method for AE impulse detection. In this approach AE impulses are detected as fragments of continuous data flow, which has specific waveform and frequency characteristics. Method implementation involves usage of adaptive and matched filtering and change point detecting algorithms in on-line mode. Intelligent method allows to evaluate impulses arrival times and detect impulses with amplitudes below noise level with help of adaptive filtering. High time accuracy AE - impulses detecting provides precise AE - sources location and criteria estimation, which enhances AE - testing method validity. By means of digital signal processing impulse and continuous signal products are extracted. AE signal continuous component is analyzed separately. Continuous component analysis allows to identify leaks, technological noise and pre-destruction continuous emission. Currently, due to the high level of circuit technology development nonthreshold algorithm of AE data acquisition can be implemented in hardware.

 

Sergey Elizarov, Arkady Shimansky, Vera Barat. Intelligent Acoustic Emission System. Proceedings of the 31st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Dresden, 03-05 September 2014 https://www.ndt.net/article/ewgae2014/papers/p4.pdf (full text)

Abstract

Acoustic emission (AE) - testing method has a set of standing out special features, distinguishing it from other testing methods. It's a passive control method with high defects-detecting sensitivity, that does not need scanning of object surface and provides remote object testing with defects location on distances from meters to hundreds of meters. AE - method drawbacks are: high acoustic noise level induced by work of testing equipment, complexity of defects parameters estimation, high labor intensity and requirements to qualification of personnel, performing AE - testing. Nowadays different schools of sciences perform investigations for further development of AE - testing method, its possibilities enhancing, accuracy improving and practical field enlargement. Current article presents intellectual AE - system principles, such a system has upgraded AE - testing process by means of automation and intellectualization of functions, commonly performed by operator. Intellectual AE - system has automation of next functions: sampling rate assignment for correct time and frequency resolution, adaptive filtering of AE - signals for their efficient detecting against technological equipment noise background, and automated data registration without setting of threshold, sceto and other parameters by operator. Data registration procedure uses non-threshold statistical method of AE - impulses extraction on the basis of acoustic stationary noise properties changing. By means of digital signal processing pulse and continuous signal products are extracted, continuous product allows to identify leaks, technological noise and pre-destruction continuous emission. Intelligent AE system can improve the accuracy and reliability of the AE testing. Precise detection of acoustic emission impulses improves the AE sources location result, and precise location provides the precise AE source evaluation. Automatic determination of the setting parameters allows us to reduce the human factor influence on the results of the AE testing.

 

Alexander Sagaidak, Vladimir Bardakov, Sergey Elizarov, Denis Terentyev. The Use of Acoustic Emission Method in the Modern Construction. Proceedings of the 31st Conference of the European Working Group on Acoustic Emission, Dresden, 03-05 September 2014 https://www.ndt.net/article/ewgae2014/papers/fr1a3.pdf (full text)

Abstract

The method of acoustic emission is a very effective NDT method, which is widely used in nuclear power, oil, gas and chemical industry, mining and health care. The method of acoustic emission is widely used and standardized in many countries. In the modern construction of the method of acoustic emission finds wide application in non-destructive testing and evaluating the condition of building structures. The goals of this report are review of the regulatory standards and perspective investigations on the application of the acoustic emission method in modern construction and present results of several scientific researches on this topic. The main provisions of the report will be presented in accordance with the following content: current state of standards and guidelines on acoustic emission in the construction field, comparative analysis and prospects; the results of research conducted by authors in the Research, Design and Technological Institute for Concrete and Reinforced Concrete named after Gvozdev and practical experience of application of the obtained results. Civil construction buildings form a class of the test objects, for which the estimates of the structural integrity by acoustic emission method can become a successful commercial application.

 

Барат В.А., Елизаров С.В. Определение степени герметичности запорной арматуры с помощью прибора “UNISCOPE”. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 196-203

Барат В.А., Елизаров С.В., Шиманский А.Г. Принципы беспороговой регистрации данных акустической эмиссии. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 171-176

Барат В.А., Елизаров С.В., Щелаков Д.А. Проверка герметичности запорной арматуры при помощи портативного многофункционального прибора UNISCOPE. Технология машиностроения. 2014. № 1. С. 41-44. eLibrary ID: 21482493

Аннотация

Приведена автоматизированная методика проверки герметичности запорной арматуры, реализованная на базе портативного многофункционального прибора UNISCOPE. Прибор позволяет обнаружить утечки запорной арматуры величиной от 1 л/мин. Объектом контроля может быть любая запорная арматура (краны, задвижки, клапаны, дисковые затворы) с проходным диаметром от 50 до 1000 мм.

 

Бардаков В.В., Терентьев Д.А., Сагайдак А.И. Оценка прочности бетона при твердении по АЭ данным. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 103–107

Васильев И.Е., Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Елизаров С.В. Способ распознавания источников сигналов акустической эмиссии, возникающих при деградации материала, образовании трещин и разрушении конструкции. Патент на изобретение RU 2569078 C1, 20.11.2015. Заявка № 2014125453/28 от 24.06.2014. eLibrary ID: 37459314 (полный текст) / Vasil'ev I.E., Matvienko Ju.G., Ivanov V..I., Elizarov S.V. Method of identifying sources of acoustic emission signals arising from degradation of material, cracking and structural failure. Russian patent №2569078 (2015). eLibrary ID: 37459314

Аннотация

Использование: для идентификации источников сигналов акустической эмиссии (АЭ). Сущность изобретения заключается в том, что измеряют максимальную амплитуду импульса, число выбросов и длительность импульсов сигналов, после чего на основании проведенных измерений осуществляют распознавание источников сигналов акустической эмиссии. Технический результат: повышение достоверности при распознавании источников сигналов акустической эмиссии.

 

Abstract

Field: physics. Substance: method includes measuring maximum pulse amplitude, the number of emissions and the duration of signal pulses, after which acoustic emission signal sources are identified based on said measurements. Effect: high reliability of identifying acoustic emission signal sources.

 

Елизаров С.В., Барат В.А., Чернов Д.В., Матвиенко Ю.Г., Иванов В.И., Васильев И.Е. Комплексная диагностика процессов деформирования и разрушения элементов конструкций с использованием хрупких тензопокрытий и акустической эмиссии. XX Всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: доклады конференции. Москва, 3-6 марта 2014 г. М.: Спектр, 2014. Стр. 397-399. DOI: 10.14489/442-0064-3

Елизаров С.В., Барат В.А., Шиманский А.Г. Интеллектуальная акустико-эмиссионная система SMART нового поколения. В мире неразрушающего контроля. 2014. № 3 (65). С. 26-29. eLibrary ID: 22773092

Аннотация

В интеллектуальной АЭ-системе предполагается автоматизация следующих функций: выбора частоты дискретизации, обеспечивающей достаточное частотное и временное разрешение при анализе данных; адаптивной фильтрации АЭ-сигналов, обеспечивающей эффективное обнаружение на фоне различных шумов технологического оборудования; регистрации данных, не требующей задания оператором настроечных параметров.

 

Елизаров С.В., Барат В.А., Шиманский А.Г. Интеллектуальная АЭ система нового поколения SMART. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 69-73

Елизаров С.В., Барат В.А., Шиманский А.Г., Фирсов А.А. Интеллектуальная акустико-эмиссионная система нового поколения. XX Всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: доклады конференции. Москва, 3-6 марта 2014 г. М.: Спектр, 2014. Стр. 399-401. DOI: 10.14489/442-0064-3

Д.А. Терентьев. Интегральная толщинометрия. В мире неразрушающего контроля. 2014, №1. С. 59-62. eLibrary ID: 21335958

Аннотация

Разработан метод, позволяющий при помощи стандартных АЭ систем получать данные о значениях толщины стенки объекта в области между датчиками, установленными на объекте на некотором удалении друг от друга. На объекте на расстоянии нескольких метров или десятков метров друг от друга устанавливаются два преобразователя АЭ, служащих в качестве излучателя и приемника акустических сигналов. Рассчитывается и анализируется спектрограмма принятого сигнала. Анализ участков дисперсионных кривых волн Лэмба S0 и A0 позволяет определять среднеарифметическое и минимальное значения толщины стенки объекта на отрезке между преобразователями.

 

Терентьев Д.А. Применение методики интегральной толщинометрии в заводских условиях. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 45-54

Д.А. Терентьев, Ю.С. Попков. Определение параметров дисперсионных кривых волн Лэмба при помощи преобразования Хафа спектрограммы АЭ-сигнала. – Дефектоскопия. 2014. №1. С. 25-36. eLibrary ID: 21238216 (полный текст) / D. A. Terentyev, Yu. S. Popkov. Determination of the parameters of the dispersion curves of Lamb waves with the use of the Hough transform of the spectrogram of an AE signal. Russian Journal of Nondestructive Testing. January 2014, Volume 50, Issue 1, pp 19-28. DOI: 10.1134/S1061830914010082. eLibrary ID: 21877427

Аннотация

Разработан основанный на преобразовании Хафа метод распознавания дисперсионных кривых на спектрограмме акустико-эмиссионного сигнала. Метод успешно опробован в эксперименте с использованием имитатора Су— Нильсена. Обнаружено, что предложенный метод позволяет определять расстояние до источника сигнала даже в случае, когда сигнал приходит только на один преобразователь акустической эмиссии. Это дает возможность проводить АЭ-контроль при наличии лишь одностороннего доступа к какому-либо протяженному объекту либо в случае достаточно большого расстояния между преобразователями, когда АЭ-сигнал доходит только до одного из них.

 

Abstract

A method for the recognition of dispersion curves on the spectrogram of acoustic-emission signals has been developed based on the Hough transform. The method was successfully tested in an experiment using a Hsu-Nielsen source. It has been determined that the suggested method can determine the distance from the source of a signal, even when the signal arrives only at one acoustic emission transducer. This enables one to perform AE testing only with one-sided access to any dimensional object or when there is a sufficiently large distance between transducers, when an AE signal reaches only one of them.

 

Фирсов А.А., Терентьев Д.А. Алгоритм повышения точности локации при корреляционном течеискании, основанный на анализе функции фазы взаимного спектра. Контроль. Диагностика. 2014. № 8. С. 23-27. DOI: 10.14489/td.2014.08.pp.023-027. eLibrary ID: 21730971

Аннотация

Реализован алгоритм выбора полосы фильтрации акустических сигналов, позволяющий повысить точностные характеристики метода корреляционного течеискания при малом отношении сигнал/шум. Алгоритм включает в себя: 1) определение диапазона частот, в котором фаза взаимного спектра сигналов, принятых двумя датчиками, имеет пилообразный вид, и 2) последующую узкополосную фильтрацию акустических сигналов. Апробация алгоритма была с успехом проведена при контроле трубопроводов теплосетей. Абсолютная погрешность составила 2...3 м.

 

Чернов Д.В., Барат В.А, Елизаров С.В. Исследование способов оценки состояния промышленных объектов по результатам акустико-эмиссионного контроля. IV Международная научно-практическая конференция «Акустическая эмиссия. Возможности метода в условиях современного риск-ориентированного подхода к обеспечению безопасности производственных и социально значимых объектов». Истра, 10–14 ноября 2014., М.: Перо, 2014. С. 162-170

2013:

V. Barat and A. Firsov. Empirical method for leakage detection and quantification. 2nd World Conference on Acoustic Emission (WCAE-2), Shanghai, 2013 (unpublished)

A.I. Sagaidak and S.V. Elizarov. Perspective Directions of Acoustic Emission Application in Construction. 2nd World Conference on Acoustic Emission (WCAE-2), Shanghai, 2013 (unpublished)

Terentyev D.A. Integral Thickness Measuring. Springer. Proceedings in Physics 158. Advances in Acoustic Emission Technology. Proceedings of the World Conference on Acoustic Emission–2013. Shanghai, 2013. ISBN: 978-1-4939-1239-1. Pp. 623-632. DOI: 10.1007/978-1-4939-1239-1_57

Abstract

The method of integral thickness measuring has been developed. It is realizable on the basis of standard AE systems and AE sensors. On the object at a distance of several meters or tens of meters apart two AE sensors are placed. They are used as a transmitter and a receiver of the acoustic signals. On the spectrogram of received signals the dispersion curves are extracted. The arithmetic mean thickness, the thickness dispersion, and the estimation of the minimum thickness can be calculated.

 

Ю.П. Бородин, А.А. Фирсов, Д.А. Терентьев. Контроль трубопроводов теплосетей интегрально-акустическим методом. Новости теплоснабжения. 2013. №3. С. 48-51. https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=3087 (полный текст)

Терентьев Д.А. Идентификация сигналов акустической эмиссии при помощи частотно-временного анализа. В мире неразрушающего контроля. 2013. №2. С. 51-55. eLibrary ID: 21079834

Терентьев Д.А. Способ контроля за динамикой измерения толщины стенки контролируемого объекта. Патент на изобретение RU 2540942 C1, 10.02.2015. Заявка № 2013149631/28 от 07.11.2013. eLibrary ID: 37425725 (полный текст) / Terent'ev D.A. Method to monitor dynamics of variation of controlled object wall thickness. Russian patent №2540942 (2015). eLibrary ID: 37425725

Аннотация

Заявленное изобретение относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля промышленных объектов и используется для контроля за динамикой изменения минимального значения толщины стенки тонкостенных и листовых изделий, а также других изделий, в которых могут распространяться волны Лэмба, например трубопроводов, резервуаров, сосудов, цистерн. Заявленное решение включает способ контроля за динамикой изменения толщины стенки контролируемого объекта, включающий размещение на его поверхности на известном расстоянии друг от друга, по крайней мере, одного акустического преобразователя для излучения волн Лэмба и, по крайней мере, одного преобразователя для их приема, излучение в заданный момент времени импульсного сигнала, расчет зависимости спектральной плотности мощности принятого сигнала от времени, выбор волны Лэмба и частоты, определение разности между временем приема выбранной частотной составляющей выбранной волны Лэмба и временем излучения сигнала, определение значения групповой скорости выбранной частотной составляющей выбранной волны Лэмба по известному значению расстояния между преобразователями и значению разности между временем приема выбранной частотной составляющей выбранной волны Лэмба и временем излучения сигнала, определение значения толщины стенки по полученному значению групповой скорости, выбранному значению частоты и эталонной зависимости групповой скорости выбранной волны Лэмба от произведения толщины стенки и частоты, при этом устанавливают минимальную величину толщины стенки по полученным среднеарифметической величине толщины стенки и дисперсии значений толщины стенки объекта, причем среднеарифметическое значение толщины стенки определяют с выбором симметричной волны Лэмба нулевого порядка и, по крайней мере, одной частоты, на которой эталонная зависимость обратной величины групповой скорости симметричной волны Лэмба нулевого порядка от произведения толщины стенки и частоты близка к линейной, а дисперсию значений толщины стенки определяют с выбором антисимметричной волны Лэмба нулевого порядка и частоты, на которой эталонная зависимость обратной величины групповой скорости антисимметричной волны Лэмба нулевого порядка от произведения толщины стенки и частоты существенно нелинейна. Технический результат, достигаемый от реализации заявленного решения, заключается в снижении трудоемкости, упрощении и ускорении контроля толщины стенки больших по площади объектов, устранении необходимости получения физического доступа ко всей поверхности объекта, подлежащей контролю толщины, обеспечении возможности контроля толщины при наличии вариаций значений толщины, к примеру при наличии на объекте очаговой коррозии, обеспечении возможности определения среднеарифметического и минимального значений толщины на участке между двумя акустическими преобразователями, установленными на объекте в произвольных точках, без проведения предварительного измерения толщины в тех же точках.

 

Abstract

Field: measurement equipment. Substance: solution includes the method of monitoring of controlled object wall thickness variation dynamics, including placement of at least one acoustic converter on its surface at the available distance from each other for emission of Lamb waves, and at least one converter for their reception, emission of a pulse signal at the specified moment of time, calculation of dependence of spectral density of received signal capacity on time, selection of the Lamb wave and frequency, determination of difference between time of reception of the selected frequency component of the selected Lamb wave and time of signal emission, determination of the value of group speed of the selected frequency component of the selected Lamb wave by available value of the distance between converters and value of the difference between time of reception of the selected frequency component of the selected Lamb wave and the time of signal emission, determination of the value of wall thickness by the produced value of the group speed selected by the value of frequency and reference dependence of the group speed of the selected Lamb wave on the product of wall thickness and frequency. The minimum value of wall thickness is established by produced arithmetic mean value of wall thickness and dispersion of object wall thickness values, besides, the arithmetic mean value of the wall is determined with selection of the symmetrical Lamb wave of zero order and at least one frequency, at which the reference dependence of the inverse value of the group speed of the symmetrical Lamb wave of zero order on the product of wall thickness and frequency is close to linear, and dispersion of wall thickness values is determined with selection of the antisymmetric Lamb wave of zero order and frequency, at which the reference dependence of the inverse value of the group speed of the antisymmetric Lamb wave of zero order on the product of wall thickness and frequency is substantially non-linear. Effect: reduced labour intensiveness, simplification and acceleration of wall thickness monitoring in objects of large area, elimination of necessity to obtain physical access to the entire surface of the object, subject to thickness monitoring, provision of the possibility to monitor thickness with available variations of thickness values, provision of the possibility to determine arithmetic mean and minimum values of thickness in a section between two acoustic converters installed on the object in random points, without prior measurement of thickness in the same points.

 

2012:

Vera Barat, Sergey Elizarov, Irina Bolokhova and Evgeniy Bolokhov. Application of ICI Principle for AE Data Processing. Journal of Acoustic Emission, 30, 2012, pp. 124-136 https://www.ndt.net/article/jae/papers/30-124.pdf (full text)

Abstract

During AE data processing, it is often necessary to determine the change points of parameters. The most important problems are arrival time detection and AE data segmentation. The first-arrival time of acoustic emission (AE) signal is very important parameter, which is used for event location and identification. At present there are many advanced arrival time determination methods, which significantly increase accuracy of estimation in comparison with traditional threshold crossing method. However, advanced methods have several disadvantages connected with algorithm parameters selection. Arrival time estimation algorithms are based on a calculation of several statistical parameters within a sliding time window. The time-window length is often chosen empirically by the operator. When criteria for window length selection are undefined an incorrect length selection is possible, as well as incorrect AE signal arrival time definition. This paper describes the method based on intersection of confidence interval (ICI) principle. This method allows one to select time parameters optimally and in automatic mode. Application of ICI principle increases the accuracy and reliability of first-arrival time estimation. The problem of segmentation data arises in connection with the necessity to identify the data. Specifically the definition in the data stream of time intervals corresponding to different stages of the observed processes.

 

Vera Barat, Sergey Elizarov, Irina Kovalchuk, Evgeniy Bolokhov. Application of ICI Principle for the First-Arrival Time Correction. Proceedings of the 30th European Conference on Acoustic Emission Testing & 7th International Conference on Acoustic Emission EWGAE 30 / ICAE 7, Granada, 12-15 September 2012, pp. 506-515 https://www.ndt.net/article/ewgae2012/content/papers/44_Barat_Rev1.pdf (full text)

Abstract

The first-arrival time of acoustic emission (AE) signal is very important parameter, which is used for event location and identification. At present there are many advanced arrival time determination methods, which significantly increase accuracy of estimation in comparison with traditional threshold crossing method. However, advanced methods have several disadvantages connected with algorithm parameters selection. Arrival time estimation algorithms are based on a calculation of several statistical parameters within a sliding time window. The time-window length is often chosen empirically by the operator. When criteria for window length selection are undefined an incorrect length selection is possible, as well as incorrect AE signal arrival time definition. This paper describes the method based on intersection of confidence interval (ICI) principle. This method allows to select time parameters optimally and in automatically mode. Application of ICI principle results in increasing of accuracy and reliability of first-arrival time estimation.

 

Sergey V. Elizarov, Alexander L. Alyakritskiy, Vassily G. Koltsov , Vera A. Barat, Pavel N. Trofimov. Portable NDT Instrument “Uniscope”. Proceedings of the 30th European Conference on Acoustic Emission Testing & 7th International Conference on Acoustic Emission EWGAE 30 / ICAE 7, Granada, 12-15 September 2012, pp. 711-715 https://www.ndt.net/article/ewgae2012/content/papers/13_Elizarov_Rev3.pdf (full text)

Abstract

The multipurpose NDT device "Uniscope" is presented below. This instrument has two wide band analog inputs for the connection of different transducers and two universal digital inputs for external measurement units. In the basic configuration "Uniscope" is a full-function 2-channel AE-system. As an option, the instrument can be equipped with parametric measuring blocks to register temperature, pressure, stress values and etc., leak testing software, estimating the amount of leakage, and vibration analysis elements. Such universality is reached through using various external measuring units to be connected to the common computing device, provided with generic software with the modern friendly interface. The instrument is made as a portable single-unit construct, with an operating keyboard, placed on the front face, and color LCD-display to visualize data. "Uniscope" has long operating time from two built-in rechargeable batteries. Storage of large bulk of data is available on readily accessible information media. The environmental protection and extended temperature range let to use "Uniscope" under difficult weather conditions.

 

Alexander Sagaidak, Sergey Elizarov, Nina Reshetilova. Experience in application of acoustic emission method for estimation of building construction condition. Proceedings of the 30th European Conference on Acoustic Emission Testing & 7th International Conference on Acoustic Emission EWGAE 30 / ICAE 7, Granada, 12-15 September 2012, pp. 679-685 https://www.ndt.net/article/ewgae2012/content/papers/45_Sagaidak_Rev1.pdf (full text)

Abstract

In this paper the experience in practical application of the acoustic emission (AE) method for estimation of the crane trestle condition at the Sayano-Shushenskaya Hydroelectric Plant after an accident, and the perspectives of the AE method for estimation of the building construction condition have been considered. To estimate the crane trestle condition at the Sayano-Shushenskaya Hydro, cyclic loadings of massive reinforced concrete constructions of the crane trestle were used. The Kaiser effect was applied for estimating stresses operating in the construction. The technique for estimation of the building construction condition has been developed and approved, which allows for defining the occurrence of structural damage beforehand. Results of the studies conducted is useful in monitoring of the critical structures.

 

Denis Terentyev, Yuri Borodin. Use of Lamb Wave Dispersion Curve Extraction from AE Signal Spectrogram for Determination of Distance to AE Source. Proceedings of the 30th European Conference on Acoustic Emission Testing & 7th International Conference on Acoustic Emission EWGAE 30 / ICAE 7, Granada, 12-15 September 2012, pp. 217-221 https://www.ndt.net/article/ewgae2012/content/papers/43_Terentyev_Rev1.pdf (full text)

Abstract

Case of AE testing of gas pipeline is described. Owing to the large value of acoustic signal attenuation and the large distance between sensors, signals from AE sources arrived only to one of the nearest sensors. This made it impossible to carry out usual location of sources based on the arrival time differences. At the same time the Lamb wave dispersion curves were observed on a number of AE signal spectrograms. Therefore, the technique of Lamb mode dispersion curves extraction from AE signal spectrograms by using the Hough transform was applied. Application of the offered technique on these objects appeared successful. The sources co-ordinates were calculated, and then, with the use of the known attenuation coefficient the effective amplitudes of signals were calculated, that enables AE classification. Furthermore, the use of dispersion curves analysis allowed for determining an average value of the wall thickness between AE source and AE sensor.

 

В.А. Барат, С.В. Елизаров. Новый портативный инструмент НК «UNISCOPE». Труды III Международной научно-технической конференции «Акустическая эмиссия. Роль метода в системах комплексного мониторинга технического состояния опасных производственных объектов». 12-16 ноября 2012 г., г. Москва. Стр. 173-178

Барат В.А., Елизаров С.В., Щелаков Д.А. Проверка герметичности запорной арматуры при помощи портативного многофункционального прибора «UNISCOPE». В мире неразрушающего контроля. 2012. № 1 (55). С. 22-24. eLibrary ID: 21143817

В.А. Барат, Д.А. Терентьев. Обзор материалов конференции Европейской рабочей группы по акустической эмиссии EWGAE 2012. Труды III Международной научно-технической конференции «Акустическая эмиссия. Роль метода в системах комплексного мониторинга технического состояния опасных производственных объектов». 12-16 ноября 2012 г., г. Москва. Стр. 107-111

Ю.П. Бородин, Д.А. Терентьев. Опыт проведения в условиях города АЭ-диагностирования газопровода высокого давления. Контроль. Диагностика. 2012. №7. С. 76-79. eLibrary ID: 17923226

Аннотация

В условиях города проведена АЭ-диагностика газопровода высокого давления. Из-за невозможности изменения давления на выходе газораспределительной станции контроль выполнен с использованием случайных колебаний внутреннего давления трубы. Основанная на анализе дисперсионных кривых волн Лэмба методика одностороннего доступа позволила вдвое увеличить расстояние между шурфами при АЭ-контроле

 

Бородин Ю.П., Терентьев Д.А., Фирсов А.А. АЭ контроль трубопроводов теплосети. Научно-техническая конференция «Диагностирование и мониторинг технического состояния трубопроводов тепловых сетей – основа надежной и безопасной их эксплуатации», г. Суздаль, 06-07 ноября 2012 г. (не опубликовано)

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Барат В.А., Трофимов П.Н., Кольцов В.Г., Шиманский А.Г., Щелаков Д.А. Новый портативный инструмент НК “UNISCOPE”. Территория NDT. 2012. № 2. С. 65. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/02_2012/02_2012.pdf (полный текст)

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Кольцов В.Г., Барат В.А., Ростовцев М.Ю. Новый портативный инструмент НК “UNISCOPE”. Деловая программа выставки «NDT Russia-11», 28 февраля – 1 марта 2012, СК Олимпийский, Москва (не опубликовано)

Д.А. Терентьев, Ю.П. Бородин. Опыт проведения в условиях города АЭ-диагностирования газопровода высокого давления. Труды III Международной научно-технической конференции «Акустическая эмиссия. Роль метода в системах комплексного мониторинга технического состояния опасных производственных объектов». 12-16 ноября 2012 г., г. Москва. Стр. 274-279

XIII Международная специализированная выставка приборов и оборудования для промышленного неразрушающего контроля «Дефектоскопия 2012». Интервью с участниками выставки. Территория NDT. 2012. №4. С. 11-15. http://tndt.idspektr.ru/images/stories/archive/04_2012/04_2012.pdf (полный текст)

ГОСТ Р 55045-2012 Техническая диагностика. Акустико-эмиссионная диагностика. Термины, определения и обозначения

Аннотация

Устанавливает термины и определения, а также буквенные обозначения основных понятий в области акустико-эмиссионной технической диагностики

 

2011:

Barat V. , Grishin D and Rostovtsev M. Detection of AE impulses against background friction noise. Proc. of the 1st World Conference on Acoustic Emission (WCAE), Beijing, 2011, pp. 147-152

Abstract

The noise similar in waveform to AE signals are of particular complexity for filtering. These are the noise generated by various mechanical reasons - impact, impact of foreign objects, and precipitations. Friction is the most sophisticated and irremovable reason of noise, it is very complex for filtering. Detection of AE impulses against friction noise is possible with help of advanced digital signal processing methods - adaptive nonthreshold segmentations and principle component analysis.

 

V. Barat, D. Grishin and M. Rostovtsev. Detection of AE Signals against Background Friction Noise. Journal of Acoustic Emission, 29, 2011, pp. 133-141. https://www.ndt.net/article/jae/papers/29-133.pdf (full text). http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_29-2011.pdf (full text)

Abstract

Noise similar in waveform to AE signals is of particular challenge for filtering. Such noise is generated by various mechanical reasons, impact, impact of foreign objects, and precipitations. Friction is the most sophisticated and irremovable source of noise, as it is complex for filtering. Detection of AE signals against friction noise is possible using advanced digital signal processing methods; non-threshold segmentations, adaptive filtering and principal component analysis. Effective noise filtering is achieved both in real time and in post-processing mode.

 

Elizarov S.V., Alyakritskiy A.L., Koltsov V.G., Barat V.A. and Rostovtsev M.Yu. The new portable NDT device "Uniscope". Proc. Of the 1st World Conference on Acoustic Emission (WCAE), Beijing, 2011, pp. 553-556

Abstract

The 20-years experience in design and application of AE systems has allowed the "INTERUNIS" company to produce a new multipurpose NDT instrument – ―UNISCOPE‖. This instrument has two wideband analog inputs for attaching traditional sensitive elements of piezosensitive converter type and two general-purpose inputs for attaching external recording units through digital interfaces. As a base version, ―UNISCOPE‖ is a two-channel instrument for recording AE-impulses, enabling the linear location of sources. Optionally, the instrument functional can be completed by devices for measuring the stress-and-strain state, leak detection and vibrometry.

 

Sagaydak A.I. and Elizarov S.V. New Possibilities of Acoustic Emission Method for Research of Adhesion Between Concrete and Steel Bars of Different Profile. Proc. Of the 1st World Conference on Acoustic Emission (WCAE), Beijing, 2011, pp. 464-469

Abstract

The study of different kinds of profiles of reinforcing bars coupling with the concrete are presented. The acoustic emission method were used to observe the process characteristics. Purpose of these tests was: to develop the methodology for estimation of the profile type influence to the strength distribution into concrete along the bar; to explore the informative content of the recorded AE parameters; to study the profile type influence onto concrete destruction according to the location map.

 

D.A. Terentyev, V.A. Barat and K.A. Bulygin. The Extraction Method for Dispersion Curves from Spectrograms using Hough Transform. – Journal of Acoustic Emission, 29, 2011, 232-242. https://www.ndt.net/article/jae/papers/29-232.pdf (full text). http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_29-2011.pdf (full text)

Abstract

A Hough transform-based method is developed for the extraction of dispersion curves from spectrograms. This method has been successfully tested using experimental data from both an acoustic emission (AE) signal simulator, and actual AE sources. The method determines the distance to the signal source with an accuracy from 1 to 10% even when the signal arrives only to one sensor.

 

Terentyev D.A., Barat V.A., Bulygin K.A., and Zhukov A. Method for Dispersion Curves Extraction from Spectrograms and its Applications. Proc. of the 1st World Conference on Acoustic Emission (WCAE), Beijing, 2011, pp. 135-140

Abstract

A modification of Hough transform is developed for dispersion curves extraction from spectrograms. The extraction efficiency was confirmed through laboratory experiments. The use of the method enables precise AE source location and also allows AE system to measure the average wall thickness between 2 sensors separated by 1-56m with an accuracy to within about 1%.

 

Барат В.А., Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Трофимов П.Н., Кольцов В.Г. Автоматическая проверка качества акустического контакта преобразователей акустической эмиссии при акустико-эмиссионном контроле. Химическая техника. 2011. № 8. С. 32-34. eLibrary ID: 16886749

Бигус Г.А., Попков Ю.С. Определение глубины язвенной (питтинговой) коррозии и слежение за ее развитием методом акустической эмиссии. Сварка и диагностика. 2011. №3. Стр. 57-60. eLibrary ID: 16406923 (полный текст)

Аннотация

В статье рассмотрена возможность применения АЭ-контроля для определения глубины язвенной (питтинговой коррозии) и слежения за ее развитием методом АЭ. Представлены результаты экспериментов, выполненных на образцах

 

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Кольцов В.Г., Барат В.А., Ростовцев М.Ю. Новый портативный инструмент "UNISCOPE" для неразрушающего контроля. Химическая техника. 2011. № 8. С. 34-36. eLibrary ID: 16886748

Терентьев Д.А., Булыгин К.А. Новые методы применения нормальных волн при контроле тонкостенных объектов больших геометрических размеров. Часть 1: Автоматическое распознавание дисперсионных кривых на спектрограмме АЭ сигнала. – В мире НК. 2011. №2. С. 46-48. eLibrary ID: 21356318

Д.А. Терентьев, Ю.П. Бородин. Новые методы применения нормальных волн при контроле тонкостенных объектов больших геометрических размеров. Ч. 3. Методика обнаружения дефектов в протяженных объектах при одностороннем доступе. – В мире НК. 2011. №4, с. 66-68. eLibrary ID: 21164263

Терентьев Д.А., Жуков А.В. Новые методы применения нормальных волн при контроле тонкостенных объектов больших геометрических размеров. Часть 2: Интегральная толщинометрия. В мире НК. 2011. №3. С. 68-70. eLibrary ID: 21335939

2010:

Barat V., Alyakritskiy A., Bukatin A., Elizarov S., Rostovtsev M., Terentyev D. Automated intelligent methods for acoustic emission testing data processing. – Proc.10th ECNDT, Moscow, 2010 https://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1_07_16.pdf (full text)

Vera Barat, Yrij Borodin and Alexey Kuzmin. Intelligent AE signal filtering methods. Journal of Acoustic Emission, 28, 2010, pp. 109-119 https://www.ndt.net/article/jae/papers/28-109.pdf (full text). http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_28-2010.pdf (full text)

Abstract

One problem of the acoustic emission (AE) testing is a high level of noise affecting the diagnosis results. Electric noise, electromagnetic interference, background acoustic noise, and rubbing noise are far from the full list of noise present during measurements. With the high level of noise, the operator has to increase the recording threshold of the AE impulses through reducing the testing sensitivity at the risk of missing a dangerous defect. Lack of the data filtering can result in an incorrect location and erroneous definition of the danger level of AE source. To improve the noise immunity of the AE system, the data filtering algorithms are to be used and examined in this paper.

 

Vera Barat, Yrij Borodin and Alexey Kuzmin. Intelligent AE signal filtering methods. Proceedings of EWGAE 2010, Vienna, 8th to 10th September https://www.ndt.net/article/ewgae2010/papers/3_Barat.pdf (full text)

Abstract

One problem of the acoustic emission testing is a great number of noises affecting the diagnosis results. Electric noises, electromagnetic interference, background acoustic noise, rubbing noises are far from the full list of noises present under measurements. At the high level of noises the operator has to increase the recording threshold of the acoustic emission impulses through reducing the testing sensitivity. False determination of AE parameters can result in wrong location and false determination of the AE source danger level. To improve the noise immunity of the acoustic emission system, the data filtering algorithms are to be used.

 

Kharebov V.G. Application of AE Method in Nuclear Power Industry. Proc.10th ECNDT, Moscow, 2010 https://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1_07_22.pdf (full text)

V.G. Kharebov. Automated systems of complex corrosive monitoring and prospects of application of acoustic emission method in their structure. EUROCORR 2010. The European Corrosion Congress. 13 - 17 September 2010. Moscow. https://eurocorr.org/eurocorr_media/Downloads/EUROCORR+2010/Neubook+of+abstracts/tagungsband_gesamt_26_8.pdf (full text)

Abstract

Today, there are several methods to assess the intensity and determine the corrosive damage nature. In practice, the most common are a weight method, an electrical resistivity method, and a linear polarization method [3]. Until now, the application of these methods is carried out mainly in manual mode, the key failing of which is the periodicity of taking monitoring data and measurement errors, caused by the human factor. Automation of corrosive prevention activities allow to do away with these shortfalls. The purpose of applying of the automated systems of the Complex Corrosive Monitoring (CCM) is a trouble-free maintenance of the process equipment and raise of economic efficiency of enterprises. Whereby, it addresses the following problems: an optimization of supply of chemical reagents and the protection of equipment from internal corrosion, timely response to corrosive variation, gathering and storage of the corrosive monitoring data and prediction of variation of a corrosive state of constructions in a productive time, automation of provisions on security of the equipment against internal corrosion and decrease of a role of the human factor in an appraisal of results of corrosive monitoring

V.G. Kharebov. Integrated diagnostic monitoring of hazardous production facilities. Proc.10th ECNDT, Moscow, 2010 https://www.ndt.net/article/ecndt2010/reports/1_12_20.pdf (full text)

A.I. Sagaidak and S.V. Elizarov. Application of acoustic emission method for brickwork diagnostics. Proceedings of EWGAE 2010, Vienna, 8th to 10th September https://www.ndt.net/article/ewgae2010/papers/48_Sagaidak.pdf (full text)

Abstract

Acoustic emission (AE) method becomes more and more widespread in construction industry. Also it is necessary to develop and standardize new methods of non-destructive testing which enables evaluation tests for anchors fixed in brickwork. This paper describes practical application of the acoustic emission and cyclic loading method to evaluate load-carrying capacity of an anchor fixed in the brickwork.

 

В. А. Барат, А. Н. Кузьмин, М. Ю. Ростовцев. Современные методы фильтрации сигналов акустической эмиссии. Труды II Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в методе акустической эмиссии», г. Москва, 2010 г.

К. А. Булыгин, Д. А. Терентьев. Автоматическое распознавание дисперсионных кривых на спектрограмме АЭ сигнала. Труды II Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в методе акустической эмиссии», г. Москва, 2010 г.

В. И. Иванов, В. Г. Харебов. Акустико-эмиссионный контроль подъемных сооружений. Приборы. 2010. № 11(125). С. 59-61. eLibrary ID: 15279727

М. Ю. Ростовцев, В. А. Барат, Д. А. Терентьев. Калибровка ПАЭ в программе "A-Line 32D". Труды II Международной научно-технической конференции «Инновационные технологии в методе акустической эмиссии», г. Москва, 2010 г.

Терентьев Д.А., Булыгин К.А., Елизаров С.В. Фильтрация шумов и выделение мод Лэмба в осциллограммах АЭ сигналов при помощи непрерывного вейвлет-преобразования. Контроль. Диагностика. 2010. № 4. С. 66-68. eLibrary ID: 13918222

Аннотация

Представлены возможности фильтрации на основе прямого и обратного непрерывного вейвлет-преобразований для удаления случайного шума из осциллограммы АЭ-сигнала и для разделения осциллограммы на составляющие, соответствующие отдельным волнам Лэмба

 

Харебов В.Г., Эльманович В.И. Реализация корреляционных зависимостей параметров акустической эмиссии в экспертно-диагностической системе ALine-32D. Контроль. Диагностика. 2010. № 2. С. 25-33. eLibrary ID: 13618591

Аннотация

Методами механики деформируемого твердого тела (МДТТ) для "истинной акустической эмиссии" выведены корреляционные зависимости между амплитудой А импульсов акустической эмиссии и количеством выбросов N - корреляцией МДТТ. Полученные корреляционные зависимости реализованы в экспертно-диагностической системе акустико-эмиссионного измерительного комплекса Лелъ/A-Line 32D, серийно выпускаемого ООО "Интерюнис". Приведен пример использования корреляции МДТТ для оперативной идентификации трещин в сварных швах технологического трубопровода

 

СТО РИСКОМ 03-001-10 Методика комплексного мониторинга технического состояния изотермических резервуаров сжиженных газов

Аннотация

Определяет порядок организации и проведения работ по комплексному мониторингу технического состояния (КМТС) вертикальных цилиндрических стальных изотермических резервуаров наземного типа отечественной и импортной поставки для хранения сжиженных газов при температуре до минус 105°C. КМТС изотермических резервуаров осуществляется с использованием методов неразрушающего контроля, основным из которых является метод акустической эмиссии и средств контроля технологических параметров. Основными целями КМТС ИР являются определение возможности дальнейшей безопасной эксплуатации ИР на основе данных о его текущем техническом состоянии и оценка остаточного ресурса. Положения методики распространяются на проектируемые, изготавливаемые и находящиеся в эксплуатации ИР

 

2009:

Барат В.А., Алякритский А.Л. Автоматизированный метод анализа данных акустико-эмиссионного контроля. Контроль. Диагностика. 2009. № 12. С. 12-19. eLibrary ID: 13602405

Аннотация

Представлен статистический метод анализа данных акустико-эмиссионного контроля, позволяющий проводить обработку всего массива измерительных данных, сигналов акустической эмиссии и акустико-эмиссионных параметров. Основными особенностями данного метода являются, во-первых, автоматический режим обработки данных с минимальным участием оператора, во-вторых, возможность обработки больших объемов данных, полученных в результате акустико-эмиссионного контроля при полном отсутствии априорной информации

 

Малов Е.А., Махутов Н.А., Лещенко В.В., Харебов В.Г., Ханухов Х.М. Техническое диагностирование и анализ безопасности резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Безопасность труда в промышленности. 2009. № 7. С. 54-57. https://www.btpnadzor.ru/archive/1-1023 (полный текст). eLibrary ID: 12798444 (полный текст)

Харебов В.Г., Кузьмин А.Н., Жуков А.В., Стюхин Н.Ф., Течеискание на технологических трубопроводах с применением метода акустической эмиссии. В мире неразрушающего контроля. 2009. № 3 (45). С. 52-55. eLibrary ID: 21474813 (полный текст)

2008:

V. A. Barat and A. L. Alyakritskiy. Automated Method for Statistical Processing of AE Testing Data. Journal of Acoustic Emission, 26, 2008, 132-141. https://www.ndt.net/article/jae/papers/26-132.pdf (full text). http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_26-2008.pdf (full text)

Abstract

Acoustic emission (AE) as a nondestructive testing method allows estimating the condition of sophisticated industrial objects, detecting defects at their initiation, and preventing development of such defects. The reliability of detection and the accuracy of determination of AE source location depend on the correct interpretation of the AE testing results. Testing procedures of different industrial equipment are intended for estimating condition of the objects on the basis of AE parameters, while the AE signals proper are not used in analysis as the primary diagnostic data. We have developed the statistical method of analysis to study the whole complex of measured data, both the AE parameters and signal waveforms. This method is based on the two-level clustering of data, such as AE signals from separate channels, and "groups of signals" formed on the basis of the primary clustering. The algorithm allows the determination of the quantity of AE sources, and estimates the degree of their danger without resorting to the preliminary location. The zonal location is carried out after the determination of AE sources. It avoids the so-called false locations, which considerably complicate the location map. On the basis of classification results, one can correct the AE signal arrival time, and such correction makes it possible to improve the accuracy of the AE source location. The characteristic property of the developed method is data processing in an automatic mode, with minimal operator intervention. In this case there is no need to employ a high-skilled operator. Since the AE signals themselves are used for analysis, the obtained results prove to be more reliable than those obtained when working with the AE parameters. The algorithm built on the developed method has been successfully applied for processing data obtained as a result of laboratory research of the corrosion development, for studying reinforced concrete structures, and also as an additional instrument for processing data of the industrial AE testing.

 

V. A. Barat and A. L. Alyakritskiy. Automated method for statistical processing of AE testing data. Proc. 28th EWGAE Conf. Cracow. 2008, pp. 76-81. https://www.ndt.net/article/ewgae2008/papers/76.pdf (full text)

Abstract

Acoustic emission (AE) as a nondestructive testing method allows estimating the condition of sophisticated industrial objects, detecting defects at their initiation, and preventing development of such defects. The reliability of detection and the accuracy of determination of AE source location depend on the correct interpretation of the AE testing results. Testing procedures of different industrial equipment are intended for estimating condition of the objects on the basis of AE parameters, while the AE signals proper are not used in analysis as the primary diagnostic data. We have developed the statistical method of analysis to study the whole complex of measured data, both the AE parameters and signal waveforms. This method is based on the two-level clustering of data, such as AE signals from separate channels, and "groups of signals" formed on the basis of the primary clustering. The algorithm allows the determination of the quantity of AE sources, and estimates the degree of their danger without resorting to the preliminary location. The zonal location is carried out after the determination of AE sources. It avoids the so-called false locations, which considerably complicate the location map. On the basis of classification results, one can correct the AE signal arrival time, and such correction makes it possible to improve the accuracy of the AE source location. The characteristic property of the developed method is data processing in an automatic mode, with minimal operator intervention. In this case there is no need to employ a high-skilled operator. Since the AE signals themselves are used for analysis, the obtained results prove to be more reliable than those obtained when working with the AE parameters. The algorithm built on the developed method has been successfully applied for processing data obtained as a result of laboratory research of the corrosion development, for studying reinforced concrete structures, and also as an additional instrument for processing data of the industrial AE testing.

 

Sergey Elizarov, Аnton Bukatin, Мikhail Rostovtsev and Denis Terentyev. New Developments of Software for A-Line Family AE Systems. – Journal of Acoustic Emission, 26, 2008, 311-317. https://www.ndt.net/article/jae/papers/26-311.pdf (full text). http://www.aewg.org/jae/JAE-Vol_26-2008.pdf (full text)

Abstract

The universal A-Line software of Interunis is an integral part of acoustic emission (AE) systems and is designed for solving various problems of data processing and visualization, and for full-scale control of the system hardware component. Simultaneously with development of new generations of the A-Line AE systems the software has been improved, is based on the upto-date information technologies and programming methods, incorporating real AE applications experience of internal and external users of the A-Line family AE systems. This paper briefly describes the significant functional features of program features implemented recently; a method of approximate location of AE sources using a free-form sensor array on surfaces of thin-wall vessels, information statistical criterion for division of AE sources according to the type and method for evaluating the distance from a sensor to an estimated source on the basis of waveletanalysis of AE impulse taking into account the dispersion dependencies of group velocities of Lamb waves.

 

Sergey Elizarov, Аnton Bukatin, Мikhail Rostovtsev and Denis Terentyev. New developments of software for A-Line family AE systems. Proc. 28th EWGAE Conf. Cracow. 2008, pp. 316-321. https://www.ndt.net/article/ewgae2008/papers/316.pdf (full text)

Abstract

The universal A-Line software of Interunis is an integral part of acoustic emission (AE) systems and is designed for solving various problems of data processing and visualization, and for full-scale control of the system hardware component. Simultaneously with development of new generations of the A-Line AE systems the software has been improved, is based on the upto-date information technologies and programming methods, incorporating real AE applications experience of internal and external users of the A-Line family AE systems. This paper briefly describes the significant functional features of program features implemented recently; a method of approximate location of AE sources using a free-form sensor array on surfaces of thin-wall vessels, information statistical criterion for division of AE sources according to the type and method for evaluating the distance from a sensor to an estimated source on the basis of waveletanalysis of AE impulse taking into account the dispersion dependencies of group velocities of Lamb waves.

 

V.G. Kharebov, S.V. Elizarov, Yu.P. Borodin. AE development and prospects in Russia. 28th EWGAE Conf. Cracow. 2008 (unpublished)

Yu. S. Popkov, A. L. Alyakritskiy, E. Yu. Sorokin and D. A. Terentyev. AE method for determination of pitting corrosion depth and monitoring of defect propagation rate. Proc. 28th EWGAE Conf. Cracow. 2008, pp. 59-63 https://www.ndt.net/article/ewgae2008/papers/59.pdf (full text)

Abstract

At present in Russia the local corrosion failure of equipment is one of the most serious problems in industry. This results from the increased scope of workload in oil, gas, petrochemical and nuclear industries, from considerable aging of the equipment used in these industries, and with more rigid requirements for safe operation of the equipment. Implementation of acoustic emission (AE) monitoring systems is one of the ways for reducing the number of corrosion failures. In recent years, we have researched processes of local corrosion formation and propagation using the AE method. In this paper, works on pitting corrosion, the most frequently encountered type, are described. Experiments for the determination of corrosion pit depth and evaluation of its propagation on carbon steel specimens in 1% solution of sulfuric acid are presented. By processing the frequency spectra of AE signals, the ratio of high-frequency S0- and low-frequency A0-modes of Lamb waves is defined. This ratio and the pit penetration depth are correlated. The propagation rate of pitting is evaluated by changes in the number of signals detected per unit time with significant S0-mode of Lamb waves. For a 5-mm thick specimen, the frequency dividing two modes is 300 kHz. Dependence of the S0-energetic portion on the pitting corrosion development is found.

 

Алякритский А.Л., Попков Ю.С., Сорокин Е.Ю., Терентьев Д.А. Определение глубины язвенной (питтинговой) коррозии и слежение за ее развитием методом акустической эмиссии. Химическая техника, 2008, №8. С. 8

А.Л. Алякритский, Ю.С. Попков, Е.Ю. Сорокин, Д.А. Терентьев. Определение глубины язвенной коррозии и слежение за ее развитием методом акустической эмиссии. Научно-техническая конференция «Акустическая эмиссия. Достижения в теории и практике». Москва, 4-8 июня 2008

В.А. Барат, А.Л Алякритский. Автоматизированный метод анализа данных акустико-эмиссионного контроля. Научно-техническая конференция «Акустическая эмиссия. Достижения в теории и практике». Москва, 4-8 июня 2008

Барат В.А., Алякритский А.Л. Метод статистической обработки данных акустико-эмиссионного мониторинга на примере реактора гидроочистки Мозырского НПЗ. В мире неразрушающего контроля. 2008. № 4 (42). С. 52-55. eLibrary ID: 21740933 (полный текст)

Бигус Г.А., Попков Ю.С. Пеpспективы пpименения метода акустической эмиссии для слежения за pазвитием коppозионных повpеждений. Технология машиностроения. 2008. №8. Стр. 40-43. http://www.ic-tm.ru/docs/files/th808.pdf (полный текст). eLibrary ID: 12195696

Елизаров С.В., Букатин А.В., Ростовцев М.Ю., Терентьев Д.А. Новинки программного обеспечения АЭ систем семейства А-Line. В мире неразрушающего контроля. 2008. № 3 (41). С. 18-21. eLibrary ID: 22770735 (полный текст)

С.В. Елизаров, А.В. Букатин, М.Ю. Ростовцев, Д.А. Терентьев. Новинки программного обеспечения АЭ систем семейства A-Line. Научно-техническая конференция «Акустическая эмиссия. Достижения в теории и практике». Москва, 4-8 июня 2008

В.И. Зайчук. Обзор критериев оценки источников акустической эмиссии. Научно-техническая конференция «Акустическая эмиссия. Достижения в теории и практике». Москва, 4-8 июня 2008

Терентьев Д.А. Автоматическое определение координат преобразователей акустической эмиссии на объекте контроля. Научно-техническая конференция «Акустическая эмиссия. Достижения в теории и практике». Москва, 4-8 июня 2008

Терентьев Д.А., Елизаров С.В. Вейвлет-анализ сигналов АЭ в тонкостенных объектах. Контроль. Диагностика. 2008. №7. С. 51-54. eLibrary ID: 11627702

Аннотация

Описаны и обоснованы варианты применения непрерывного вейвлет-преобразования для анализа акустико-эмиссионных сигналов в тонкостенных объектах: визуализация и разделение мод, определение расстояния до источника акустической эмиссии по одной осциллограмме, фильтрация шумов, уточнение времени прихода сигнала. Соответствующие методики встроены в программное обеспечение A-Line 32D фирмы "ИНТЕРЮНИС".

 

Харебов В.Г. О некоторых проблемах в области НК и пути их решения. В мире неразрушающего контроля. 2008. № 3 [41]. Стр. 8-9. eLibrary ID: 22770732 (полный текст)

Харебов В.Г. Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий диагностики и ремонта на нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах. Химическая техника. 2008. № 7

Харебов В.Г., Жуков А.В., Кузьмин А.Н. Практическая оценка метода акустической эмиссии на технологических газопроводах. В мире неразрушающего контроля. 2008. № 3(41). С. 24-26. eLibrary ID: 22770736 (полный текст)

Харебов В.Г., Попков Ю.С. Автоматизированные системы комплексного коррозионного мониторинга. Коррозия Территории Нефтегаз. №3 (11) 2008. С. 34-36

Аннотация

В современных экономических условиях одним из основных способов повышения рентабельности предприятий нефтегазовой, нефтехимической и химической отраслей промышленности с непрерывным производственным циклом является снижение издержек на эксплуатацию технологического оборудования и ликвидацию последствий аварий. Главным фактором повреждаемости и внезапного выхода из строя технологического оборудования таких предприятий является коррозионный износ

 

Харебов В.Г., Попков Ю.С. Автоматизированные системы комплексного коррозионного мониторинга и перспективы применения метода АЭ в их составе. В мире неразрушающего контроля. 2008. № 3 [41]. Стр. 14-17. eLibrary ID: 22770734 (полный текст)

СТО РИСКОМ 03-004-08 Мониторинг оборудования опасных производств. Процедуры применения

Аннотация

Распространяется на СДМ, предназначенные для обеспечения возможности эксплуатации и/или ремонта оборудования ОПО по техническому состоянию

 

СА 03-008-08. НО Ассоциация Ростехэкспертиза. Резервуары вертикальные стальные сварные для нефти и нефтепродуктов. Техническое диагностирование и анализ безопасности. (Методические указания)

Аннотация

Методики и практические рекомендации по проведению технического диагностирования и анализа безопасности вертикальных стальных сварных резервуаров для нефти, нефтепродуктов и других взрывопожароопасных продуктов, а также оценке их остаточного ресурса

 

2007:

A.I. Sagaidak; S.V. Elizarov. Acoustic emission parameters correlated with fracture and deformation processes of concrete members. Construction and Building Materials, 2007. V. 21, pp. 477-482. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2006.04.004. eLibrary ID: 13556292

Abstract

Acoustic emission (AE) techniques is extensively applied to a variety fields in civil engineering. Currently a new generation of AE technique, which is able to register and process AE data in real-time, has appeared. Still, there exist some problems to correctly interpret these data and to completely understand the meaning of AE parameters. In order to solve these, several AE waveform and spectral parameters are investigated, based on an experimental study of concrete and reinforced concrete structures.

А. В. Алипов, В. И. Иванов, Х. М. Ханухов, В. Г. Харебов. Новый нормативный документ по экспертизе промышленной безопасности стальных вертикальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Транспорт и хранение нефтепродуктов. 2007. № 5. С. 11-12. eLibrary ID: 12933696

Алякритский А.Л., Елизаров С.В., Трофимов П.Н., Попков Ю.С. Обзор семейства акустико-эмиссионных систем A-Line 32D производства компании ООО «ИНТЕРЮНИС». Материалы III Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций». Екатеринбург, ИМАШ УрО РАН, 2007

Аннотация

Компания «ИНТЕРЮНИС» с 1988 г. работает в различных областях неразрушающего контроля, занимается разработкой и производством акустико-эмиссионного (АЭ) оборудования, осуществляет экспертизу промышленной безопасности объектов социальной инфрастуктуры и оборудования промышленных предприятий, проводит научные исследования, разрабатывает и поставляет системы комплексного диагностического мониторинга. В 1992-1993 гг. были выпущены первые многоканальные АЭ-системы A Line 8S и A Line 16S на базе персонального компьютера IBM PC, которые положили начало целому семейству многоканальных АЭ приборов серии A Line. Одновременно с выходом первых АЭ систем для них появилось и программное обеспечение (ПО). Первая версия программы включала в себя базовый набор функций, необходимых для сбора и последующей обработки АЭ данных. На сегодняшний день компанией «ИНТЕРЮНИС» выпущено более 250 экземпляров АЭ-систем серии A Line и 4 поколения ПО. Высокое качество и надежность приборов подтверждены сертификатом стандарта качества ISO 9001. Последнее поколение приборов серии A Line представлено АЭ-системами семейства A Line 32D. Программное обеспечение АЭ-систем A Line 32D реализовано в средах Windows 9x, XP и обладает широкими возможностями наряду с простотой использования. Одним из направлений развития аппаратуры стало продолжение выпуска многоканальных АЭ систем традиционной архитектуры – A Line 16D (ISA), A Line 32D (PCI), A Line 32D (PCI-N) и A Line 32D (PCI 8), в которых АЭ-данные передаются от предусилителя на центральный компьютер в аналоговом виде по коаксиальному кабелю. АЭ-системы традиционной архитектуры представляют собой многоканальные платы регистрации и обработки АЭ-данных, устанавливаемые в персональный компьютер. Многоканальные АЭ системы, построенные по такой идеологии, характеризуются отличными характеристиками, высокой скоростью обработки информации и одинаково хорошо подходят как для полевых работ, так и для научных исследований. В 2000 г. была выпущена многоканальная модульная система сбора и обработки АЭ информации распределенного типа с последовательным высокоскоростным цифровым каналом передачи данных. АЭ-система с цифровой передачей данных Лель /A Line 32D (DDM)/, которая кардинальным образом отличалась от всех предыдущих представителей семейства A Line 32D. Основной особенностью данной АЭ системы стал перенос всей регистрирующей и вычислительной части из центрального компьютера в компактное устройство, непосредственно устанавливаемое на объекте контроля и получившее название «модуль АЭ». Использование цифровой передачи данных позволило инженерам компании «ИНТЕРЮНИС» создать следующую модификацию АЭ-системы – Лель /A Line32D (DDM/R)/ с комплектом беспроводной связи. В 2006 г. разработана и сертифицирована система комплексного диагностического мониторинга Лель-М /A-Line 32D (DDM-M)/ во взрывозащищенном исполнении.

 

Бородин Ю.П., Харебов В.Г., Шапорев В.А., Трофимов П.Н., Ростовцев М.Ю., Попков Ю.С., Дубовицкий П.В. Автоматический акустико-эмиссионный комплекс для контроля шиберных задвижек. Контроль. Диагностика. 2007. № 1 [103]. Стр. 21-22. eLibrary ID: 9431830

Аннотация

Представлены результаты работы по внедрению в условиях завода-изготовителя автоматизированного акустико-эмиссионного комплекса для контроля шиберных задвижек номинального диаметра от 700 до 1200 мм. Использованы принципы и идеи контроля, основанные на неравнопрочности конструкции контролируемого объекта, и предложен комплексный критериальный анализ дефектности шиберных задвижек.

 

Дорохова Е.Г., Ростовцев М.Ю. Применение информационного статистического АЭ-критерия. В мире неразрушающего контроля. 2007. № 2 [36]. С. 49-52

Журавлёв Д.Б., Жуков А.В., Кузьмин А.Н. Новые методы дефектоскопии. Технадзор. 2007. № 12. С. 56-57

Аннотация

Определение технического состояния и остаточного ресурса безопасной эксплуатации металлоконструкций достигается на основе установления параметров их технического состояния, критериев достижения предельного состояния, механизмов деградации механических свойств или по результатам изменения функциональных показателей

Кузьмин А.Н., Жуков А.В., Филиппов С.Ю., Журавлёв Д.Б. Степень опасности дефектов . Технадзор. 2007. № 13. С. 44-45

Аннотация

В настоящее время большая часть парка грузоподъемных механизмов (ГПМ) промышленных предприятий России выработали нормативные сроки эксплуатации. В связи с этим вопросы проведения достоверного технического диагностирования и экспертизы промышленной безопасности данных объектов принимают все более актуальный характер

Кузьмин А.Н., Жуков А.В., Стюхин Н.Ф., Харебов В.Г. О механизмах развития локальной коррозии. Акустико-эмиссионная диагностика коррозионных дефектов трубопроводов. ТехНадзор. 2007. №7. С. 66-67

Аннотация

Известно, что большая часть аварий на технологических и магистральных трубопроводах с большими сроками эксплуатации связана с процессами образования и развития коррозионных дефектов. Наиболее опасны из них локальные, образующиеся по механизмам электрохимической коррозии. К таким дефектам, прежде всего, относится питтинговая коррозия, отличающаяся острым и непредсказуемым с точки зрения разрушения характером.

 

Попков Ю.С. Перспективы применения метода акустической эмиссии для слежения за развитием коррозионных повреждений. Материалы III Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций». Екатеринбург, ИМАШ УрО РАН, 2007

Аннотация

В современных экономических условиях одним из основных способов повышения рентабельности предприятий нефтегазовой, нефтехимической и химической отраслей промышленности с непрерывным производственным циклом является снижение издержек на эксплуатацию технологического оборудования и ликвидацию последствий аварий. Главным фактором повреждаемости и внезапного выхода из строя технологического оборудования таких предприятий является коррозионный износ. На сегодняшний день существует ряд методов, позволяющих произвести оценку интенсивности и определить характер коррозионных повреждений. На практике наиболее распространены весовой метод, метод электрического сопротивления и метод линейной поляризации. Главный недостаток данных методов состоит в том, что определение параметров коррозии на объекте осуществляется косвенным путем по специальным образцам и датчикам коррозии различных типов. Результаты измерений сильно зависят от корректности выбора метода для оценки скорости коррозии и типа датчика коррозии, а также позиционирования датчика или купона на объекте. Разработка новых методов исследования развития коррозионных повреждений также в основном базируется на получении косвенных результатов и последующем эквивалентном переносе их на реальный объект. В этой связи перспективным представляется применение метода акустической эмиссии (АЭ), способного производить прямую оценку коррозионного состояния материала объекта, основанную на регистрации упругих волн от зон коррозионного разрушения. Преимущество метода АЭ состоит в осуществлении измерений без задержки во времени и простоте использования, что значительно облегчает использование его в составе систем коррозионного мониторинга промышленных объектов. В настоящее время компания «ИНТЕРЮНИС» активно проводит работы по исследованию развития коррозионных повреждений с применением метода АЭ. Физико-химические процессы, сопровождающие коррозию, исследуются как возможные источники АЭ. Установлено, что обнаруживаемая эмиссия генерируется такими явлениями, как растрескиванием пленки, газовыделением, микрорастрескиванием, возбудимым водородом, ростом пластической зоны, дискретным ростом трещины в коррозионном растрескивании и растрескиванием с помощью водорода. Зная акустико- эмиссионные особенности этих процессов, можно обнаруживать коррозию непосредственно во время ее развития. Намечено два перспективных направления дальнейших исследований. Первое заключается в установлении закономерности между количеством выделившегося водорода и суммарным счетом сигналов АЭ. Это позволит оценивать скорость равномерной электрохимической коррозии и прогнозировать ее развитие. Второе направление предполагает определение глубины проникновения и оценку скорости роста коррозионного дефекта (питтинга или язвы) по соотношению энергий антисимметричной и симметричной мод волн Лэмба. Производить отделение мод друг от друга можно как при помощи вейвлет-анализа и дисперсионных кривых, так и при помощи анализа времени прибытия, скорости распространения или частотного спектра. Таким образом, можно выделить два перспективных способа практического применения метода АЭ – быстрая оценка склонности материала к коррозии и непрерывное слежение за развитием коррозионного разрушения (мониторинг).

 

Терентьев Д.А. Автоматизация определения координат преобразователей акустической эмиссии на объекте контроля. Материалы III Российской научно-технической конференции «Разрушение, контроль и диагностика материалов и конструкций». Екатеринбург, ИМАШ УрО РАН, 2007

Аннотация

Современная акустико-эмиссионная (АЭ) аппаратура позволяет методом акустической локации определять координаты дефектов с высокой точностью, непосредственно в процессе сбора данных и в полностью автоматическом режиме. Однако сам процесс АЭ-контроля объекта значительно усложняется измерением координат всех установленных на объекте преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), особенно при их нахождении в труднодоступных местах или при больших геометрических размерах объекта. Разработанная технология позволяет автоматизировать процесс нахождения координат ПАЭ. Предлагаемый метод основан на акустической локации, что позволяет использовать его при помощи серийно выпускаемой АЭ-аппаратуры и встроенных в нее функций. Сначала у небольшого числа ПАЭ (как минимум у 2-4), установленных на объекте контроля, измеряются геометрические координаты. Далее каждый ПАЭ излучает серию достаточно мощных импульсов, все остальные преобразователи эти сигналы принимают. АЭ-система фиксирует и записывает временные и энергетические параметры принятых и излученных сигналов, а также, по возможности, их осциллограммы. Вторым этапом методики является программная обработка данных. Для каждого сигнала определяется время , за которое он преодолел расстояние между излучающим и принимающим ПАЭ. При помощи анализа набора времен прихода, энергий сигналов и, по возможности, осциллограмм проводится фильтрация отраженных и шумовых сигналов. Затем времена усредняются по каждой паре ПАЭ и умножаются на скорость распространения акустического сигнала, в результате получается набор расстояний между всеми парами ПАЭ. Следующий шаг – собственно вычисление координат преобразователей. Сначала для каждого ПАЭ с неизвестными координатами по расстояниям до ближайших опорных ПАЭ вычисляется в нулевом приближении его местоположение. Затем получившиеся решения уточняются методом итераций, который учитывает все расстояний между парами ПАЭ (а не , как при расчете нулевого приближения) и естественным образом усредняет ошибки измерений. Такой алгоритм позволяет решать поставленную задачу практически при любой геометрии объекта контроля. Опыты, проведенные на металлической сфере радиусом 5 м, показали, что описанная методика определяет координаты ПАЭ со средней ошибкой, равной 1.7-3.6% от расстояния между соседними ПАЭ, что позволяет удовлетворять требованиям ПБ 03-593-03. Применение описанной методики было полностью автоматизировано путем встраивания ее в программное обеспечение A-Line 32D.

 

Терентьев Д.А. Вычисление кратчайших расстояний по поверхностям цистерн с днищами в форме сплюснутого эллипсоида вращения. – Дефектоскопия, 2007, №1, с. 40-49. eLibrary ID: 15164259 (полный текст) / D.A. Terent’ev. Calculation of the shortest distances on the surfaces of tanks with bottoms in the form of an oblate ellipsoid of revolution. Russian Journal of Nondestructive Testing. 2007, Volume 43, Issue 1, pp. 32-38. DOI: 10.1134/s1061830907010056. eLibrary ID: 13541321

Аннотация

При помощи эллиптических интегралов Якоби решена имеющая большое значение для акустико-эмиссионного контроля задача расчета кратчайшего расстояния между произвольными точками на поверхностях цистерн с цилиндрическими обечайками и днищами в форме сплюснутого эллипсоида вращения.

 

Abstract

The problem of calculating the shortest distances between arbitrary points on the surfaces of tanks with cylindrical shells and bottoms in the form of an oblate ellipsoid of revolution has been solved with the use of Jacobi elliptical integrals. This problem is of great importance for acoustic-emission inspection.

 

Терентьев Д.А., Алякритский А.Л., Ростовцев М.Ю. Автоматическое определение координат преобразователей на объекте при акустико-эмиссионном контроле. Контроль. Диагностика. 2007. №1. С. 31-34. eLibrary ID: 9431833

Аннотация

Разработана методика автоматического определения геометрических координат преобразователей при проведении акустико-эмиссионного контроля объектов различной геометрии с использованием системы "Лель /A-Line 32D (DDM)/". Проведена проверка и определена погрешность метода для различных объектов.

 

Харебов В.Г., Алякритский А.Л., Попков Ю.С., Терентьев Д.А. и др. Способ определения глубины локальной (местной) коррозии и слежения за ее развитием. Патент РФ на изобретение RU 2379675 C2, 20.01.2010. Заявка № 2007148824/28 от 29.12.2007. eLibrary ID: 37724998 (полный текст) / Kharebov V.G., Aljakritskij A.L., Popkov Ju.S., Terent'ev D.A., Barat V.A., Sorokin E.Ju. Method for detection of local corrosion depth and tracking of its development. Russian patent №2379675 (2010). eLibrary ID: 37724998

Аннотация

Использование: для определения глубины локальной (местной) коррозии и слежения за ее развитием. Сущность: на контролируемом изделии размещают один или несколько преобразователей акустической эмиссии, регистрируют осциллограмму сигнала, по осциллограмме сигнала определяют долю nS0 симметричной S0 волны Лэмба в сигнале и/или долю nA0 антисимметричной А0 волны Лэмба в сигнале и по полученной доле, или по полученным долям, или по соотношению долей судят о глубине и развитии коррозии. Технический результат: повышение информативности процесса выявления коррозионных дефектов с помощью акустической эмиссии даже по одному сигналу, полученному, по крайней мере, одним преобразователем акустической эмиссии.

 

Abstract

Field: measurement equipment. Substance: application: to detect depth of local corrosion and track its development. One or several converters of acoustic emission are installed onto controlled item, signal oscillogram is registered, differs by the fact that signal oscillogram is used to define share nso of symmetric So Lamb wave in signal and/or share of nA0 of antisymmetric Ao Lamb wave in signal, an share or shares produced as well as their ratio is used to understand depth and development of corrosion. Effect: improved information capacity of the corrosion defect detection process with the help of acoustic emission even by one signal produced at least by one converter of acoustic emission.

 

2006:

Alyakritskiy, A.; Elizarov, S.; Shaporev, V.; Trovimov, P. Overview of A-Line32D Series AE Systems, Produced by INTERUNIS, Ltd. In Proceedings of the 9th European Conference on NDT, Berlin, Germany, 25–29 September 2006 https://www.ndt.net/article/ecndt2006/doc/P227.pdf (full text)

Abstract

INTERUNIS, Ltd has worked in the field of Non-Destructive Testing since 1988, it develops and produces Acoustic Emission (AE) equipment and complex diagnostic monitoring systems. The 18-year experience has allowed to create A-Line AE systems family for AE data acquisition and processing that has become the INTERUNIS Trade Mark. A-Line 32D AE systems series innovations are overviewed in the paper. Several digital multi-channel AE systems are presented in new generation of A-Line 32D series. Along with A-Line 32D(PCI-8) AE system, which has a traditional design and an analog data transmission from preamplifier to the host computer over a coaxial cable, there is a new type of noise-immune A-Line 32D(DDM) AE systems – module systems for AE data acquisition and processing with a digital data transmission over a serial high-speed cable link or a wireless radio channel.

 

Alyakritskiy, A.; Elizarov, S.; Shaporev, V.; Trovimov, P. Overview of A-Line32D Series AE Systems, Produced by INTERUNIS, Ltd. 27th European Conference on Acoustic Emission Testing (EWGAE 2006), Cardiff, Wales, UK, September 20-22 2006 (unpublished)

Elizarov, Sergey V.; Alyakritsky, A.L.; Sagaidak, A.I. Acoustic Emission Parameters Dependence on the Destruction Process Characteristics into Concrete. Proceedings of the 27th European Conference on Acoustic Emission Testing (EWGAE 2006), Cardiff, Wales, UK, September 20-22 2006. Advanced Materials Research, 2006, v. 13-14, pp. 201-204. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.13-14.201. eLibrary ID: 23971550

Abstract

Acoustic emission (AE) techniques are extensively applied to a variety of fields including civil engineering. Now a new generation of AE techniques, which are able to register and process AE data in real-time, has appeared. Still, there exist some problems to correctly interpreting these data and to completely understand the meaning of AE parameters. In order to solve this, several AE waveform and spectral parameters are investigated, based on an experimental study of concrete and reinforced concrete structures.

 

Valeriy Shaporev, Vasily Zaitchuk.The Possibilities of Acoustic Emission Systems A-Line32D for Determination of Various Types of Defects. In Proceedings of the 9th European Conference on NDT, Berlin, Germany, 25–29 September 2006 https://www.ndt.net/article/ecndt2006/doc/P228.pdf (full text)

Abstract

An Acoustic Emission (AE) method of Non-destructive Testing (NDT) has widely adopted for diagnostics of various dangerous industrial objects for the latest years. The advantages of AE method are: detection and registration only of progressive defects, classification of defects by dangerous level, high sensitivity due to the growing defects, integrated ability to provide tests of whole object. The A-Line32D complex allows to find and to evaluate of danger degree of AE sources, caused by the following defects: in main metal and welded junctions (cracks, stratification, backfins, loss of metal due to a corrosion and mechanical origin, faulty fusion, fistulas, burn-through, craters, gas pore, slag inclusions), outflow of gas and liquid in vessels and pipelines, presence of active corrosion on a surface of metal, presence of an electrical breakdown in reactors, transformers and insulators of high-voltage lines, and much more. Now AE is used widely as main method of complex monitoring systems for dangerous objects.

 

Zhang H.-H., Yin X.-C., Liang N.G., Yu H.-Z., Li S.-Y., Wang Y.C., Yin C., Kukshenko V., Tomiline N., Elizarov S. Acoustic emission experiments of rock failure under load simulating the hypocenter condition. Pure and Applied Geophysics. 2006. V. 163. № 11-12. Pp. 2389-2406. http://dspace.imech.ac.cn/bitstream/311007/16061/1/ja452.pdf (full text). eLibrary ID: 13529180

Abstract

A series of acoustic emission (AE) experiments of rock failure have been conducted under cyclic load in tri-axial stress tests. To simulate the hypocenter condition the specimens are loaded by the combined action of a constant stress, intended to simulate the tectonic loading, and a small sinusoidal disturbance stress, analogous to the Earth tide induced by the Sun and the Moon. Each acoustic emission signal can indicate the occurrence time, location and relative magnitude of the damage (micro-crack) in the specimen. The experimental results verified some precursors such as LURR (Load/Unload Response Ratio) and AER (Accelerating Energy Release) before macro-fracture of the samples. A new parameter, the correlation between the AE and the load, has been proposed to describe the loading history. On the eve of some strong earthquakes the correlation between the Benioff strain and the Coulomb failure stress (CFS) decreases, similar to the variation of LURR prior to strong earthquakes.

 

Алякритский А.Л., Терентьев Д.А., Ростовцев М.Ю. Способ определения геометрических координат преобразователей акустической эмиссии. Патент РФ на изобретение RU 2330277 C1, 27.07.2008. Заявка № 2006146844/28 от 28.12.2006. eLibrary ID: 37656953 (полный текст) / Aljakritskij A.L., Terent'ev D.A., Rostovtsev M.Ju. Method of defining geometrical coordinates of acoustic emission converters. Russian patent №2330277 (2008). eLibrary ID: 37656953

Аннотация

Изобретение относится к технической диагностике и неразрушающему контролю промышленных объектов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ). Техническим результатом изобретения является упрощение и ускорение процесса диагностирования объектов сложной формы и повышение точности в определении координат. Способ определения геометрических координат преобразователей АЭ заключается в том, что сначала по очереди каждый из установленных на объекте преобразователей АЭ излучает акустические сигналы, при этом остальные преобразователи АЭ принимают эти сигналы, а затем акустико-эмиссионная система на основе временных параметров сигналов, каждый из которых был излучен и/или принят преобразователем АЭ, у которого известна хотя бы одна из его геометрических координат, вычисляет неизвестные геометрические координаты преобразователей АЭ. Дополнительно при вычислении неизвестных геометрических координат преобразователей АЭ используются временные параметры, относящиеся, по меньшей мере, к одному сигналу, излученному каким-либо преобразователем АЭ, у которого все геометрические координаты неизвестны, и принятому каким-либо другим преобразователем АЭ, у которого все геометрические координаты неизвестны.

 

Abstract

Field: technical diagnostics; non-destructive check. Substance: method involves each of the object's acoustic emission (AU) converters emitting signals in turns, while the other AE converters are receiving these signals, and then an acoustic emission system defines unknown geometrical coordinates of AE converters on the basis of temporal parametres of the signals, each of which was emitted and/or received by a AE converter with at least one defined geometrical coordinate. Additionally calculation of unknown geometrical coordinates of AE converters uses temporal parametres of at least one signal emitted by an AE converter with all coordinates unknown, or received by an AE converter with all coordinates unknown. Effect: simpler and faster process of complexed object diagnostics and higher precision in defining coordinates.

 

Бородин Ю.П., Елизаров С.В., Шапорев В.А., Харебов В.Г. Акустико-эмиссионный контроль котлов вагонов-цистерн. Контроль. Диагностика. 2006. № 5 [95]. С. 53-58

Аннотация

Рассмотрена возможность использования акустико-эмиссионного контроля дефектов котлов ваготов-цистерн на ремонтных предприятиях ОАО «РЖД». Показана эффективность программных способов фильтрации сигналов акустической эмиссии от сквозных повреждений

Бородин Ю.П., Харебов В.Г., Шапорев В.А. Диагностический мониторинг как способ повышения безопасной эксплуатации потенциально опасных производств. Контроль. Диагностика. 2006. № 5 [95]

Елизаров С.В., Алякритский А.Л., Сагайдак А.И. Применение метода акустической эмиссии для изучения процессов деформации и разрушения конструкций и диагностики сооружений. XVI Международная конференция “Физика прочности и пластичности материалов”. Санкт-Петербург, 26-29 июня 2006 г.

Аннотация

Метод акустической эмиссии (АЭ) находит все более широкое применение для диагностики сосудов давления, трубопроводов, деталей машин и механизмов, а также конструкций, выполненных из различных материалов. На рынке появилось новое поколение АЭ систем, позволяющих в реальном масштабе времени производить регистрацию акустических импульсов и решать широкий спектр задач по обработке получаемой информации. По-прежнему, однако, актуальной остается проблема интерпретации информационного содержания регистрируемых параметров сигналов АЭ. В данной работе приводятся результаты исследования ряда параметров и спектров сигналов АЭ, возникающих при испытаниях стальных и железобетонных элементов конструкций. Делаются попытки обобщения экспериментально полученных результатов с целью построения универсальной системы критериев, характеризующих наступление необратимых критических изменений в материале объекта, находящегося под нагрузкой. Излагаются приборно-методические основы построения системы комплексного долговременного мониторинга опасных зданий и сооружений на основе различных методов неразрушающего контроля.

Монахов А.Н., Трофимов П.Н., Алякритский А.Л., Елизаров С.В. Система комплексного коррозионного мониторинга установки первичной переработки нефти. СТА: Современные технологии автоматизации. 2006. № 2. С. 38-42. https://read.cta.ru/cta2006-2/38/ (полный текст)

Аннотация

Описываемая в статье система внедрена на установке первичной переработки нефти АВТ нефтеперерабатывающего завода ООО «Лукойл Волгограднефтепереработка» и предназначена для оптимизации автоматической подачи химических реагентов, применяемых при защите оборудования установки от внутренней коррозии.

 

Федоринов И.А., Монахов А.Н., Гетманский М.Д., Харебов В.Г. Системы управления коррозионными процессами на установке первичной переработки нефти. Нефтяное хозяйство. 2006. № 10. С. 142-144. eLibrary ID: 11718549

Харебов В.Г., Бородин Ю.П., Шапорев В.А. Cистема комплексного диагностического мониторинга опасных производственных объектов. В мире неразрушающего контроля. 2006. № 4 [34]. Стр. 13-17

Харебов В. Г., Попков Ю. С, Гетманский М. Д. Системы комплексного коррозионно-диагностического мониторинга и оценки эффективности программ химического ингибирования, труды второго международного форума по коррозионной защите объектов ТЭК и обеспечению функционирования трубопроводов, 7-9 июня 2006 г., Санкт-Петербург

Методика АЭК шиберных задвижек при гидроиспытаниях на прочность, №0707.25203.00005, ОАО «Тяжпромарматура», г. Алексин, 2006

 

2005:

Zhang H.-H., Yin X.-C., Liang N.-G., Yu H.-Z., Li S.-Y., Wang Y.C., Yin C., Kukshenko V., Tomiline N., Elizarov S. Experimental Study of Rock Failure Precursor Using Simulated Tide Stress - Load/Unload Response Ratio (LURR) And Accelerating Energy Release (AER). Yanshilixue Yu Gongcheng Xuebao. V. 24. №17. 2005. Pp.: 3172-3179. eLibrary ID: 13493988

Барат В.А., Алякритскии А.Л. Статистический метод обработки сигналов акустической эмиссии и их параметров для повышения достоверностей результатов контроля. Материалы XVII Рос. науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 5—11 сентября 2005 г. Екатеринбург, 2005

Аннотация

В настоящее время акустико-эмиссионный вид неразрушающего контроля является перспективным, развивающимся методом, позволяющим оценивать техническое состояние сложных и разнообразных промышленных объектов и конструкций, как металлических, так и выполненных из бетона и железобетона. При помощи акустической эмиссии можно обнаруживать дефекты в стадии зарождения, что дает возможность предотвратить их дальнейшее развитие. Одной из основных особенностей акустико-эмиссионного контроля является слож-ность диагностической информации. Сигналы, регистрируемые при акустико-эмиссионном контроле, являются сложными, импульсными и многокомпонентными. Как известно, локация и идентификация источников акустической эмиссии проводится на ос-новании параметров диагностических сигналов, определение которых происходит, как правило, в автоматическом режиме при измерении. Из-за сложной и разнообразной фор-мы сигналов погрешность определения параметров достигает нескольких сотен процен-тов, что приводит к ухудшению точности локализации источников акустической эмиссии и снижению достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля в целом. Данная работа посвящена описанию статистического метода анализа сигналов акустической эмиссии, позволяющего классифицировать сигналы и повысить достоверность определения местоположения источников. Повышение достоверности результатов обеспечивается тем, что анализируется временная реализация сигнала, а не отдельные его параметры. В результате корреляционного и кластерного анализа диагностических сигналов формируются классы, соответствующие различным источникам акустической эмиссии. В рамках разработанного метода анализируется также форма диагностического сигнала, в соответствии с которой, а также на основании полученных корреляционных зависимостей уточняется время прихода импульсов и точность локализации источников акустической эмиссии. Разработанный метод позволяет уточнять результаты акустико-эмиссионного кон-троля даже в случае, если первичная диагностическая информация записана не полно-стью. Исследования разработанного метода показали, что провести классификацию диа-гностических сигналов и повысить точность результатов локации можно даже, если диа-гностические сигналы записаны всего для 7-10% зарегистрированных импульсов акусти-ческой эмиссии.

 

С.В. Елизаров, А.И. Сагайдак, А.Л. Алякритский. Применение метода акустической эмиссии для изучения процессов деформации и разрушения строительных конструкций и диагностического мониторинга железобетонных сооружений. Материалы XVII Рос. науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 5—11 сентября 2005 г. Екатеринбург, 2005

Аннотация

По мере развития диагностической аппаратуры и накопления методических нара-боток, область применения методов неразрушающего контроля постоянно расширяется. Метод акустической эмиссии (АЭ), который хорошо зарекомендовал себя для диагности-ки сосудов давления, трубопроводов, деталей машин, механизмов и других металлических конструкций, находит все более широкое применение для диагностики железобетонных конструкций и сооружений. За последние несколько лет появилось новое поколение акустико-эмиссионных систем, позволяющих в реальном масштабе времени производить регистрацию, вычисле-ние параметров и анализ импульсов АЭ. Современные акустико-эмиссионные системы способны решать широкий спектр задач по обработке получаемой информации, однако, по-прежнему остается актуальной проблема интерпретации информационного содержа-ния регистрируемых параметров сигналов АЭ. В данной работе приводятся результаты исследования ряда параметров и спектров сигналов АЭ, возникающих при испытаниях различных бетонных и железобетонных эле-ментов конструкций. Делаются попытки обобщения экспериментально полученных ре-зультатов, характеризующих наступление необратимых критических изменений в материале объекта, находящегося под нагрузкой. Излагаются приборно-методические основы построения системы долговременного комплексного мониторинга опасных зданий и сооружений на основе различных методов неразрушающего контроля.

 

В.И. Зайчук, В.А. Шапорев. Возможности акустико-эмиссионных комплексов A-Line 32D по определению различных типов дефектов. Материалы XVII Рос. науч.-техн. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 5—11 сентября 2005 г. Екатеринбург, 2005

Аннотация

За последние годы все большее распространение получает акустико-эмиссионный (АЭ) метод неразрушающего контроля (НК) для диагностики различных опасных производственных объектов: сосудов, работающих под давлением, емкостей и резервуаров различного типа, магистральных и технологических трубопроводов, подъемных механизмов, объектов коммунального хозяйства, объектов железнодорожного и автомобильного транспорта, объектов энергетического комплекса, деталей машин и механизмов, бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Преимуществами метода АЭ являются: обнаружение и регистрация только развивающихся дефектов; классификация дефектов по степени их опасности; высокая чувствительность к растущим дефектам; интегральный характер, т.е. обеспечение контроля всего объекта в целом. Вместе с развитием электронной техники и микроэлектроники происходит посто-янное совершенствование аппаратуры для АЭ контроля. Компания «ИНТЕРЮНИС» явля-ется одной из ведущих фирм по производству АЭ систем, и предлагает своим клиентам цифровые АЭ комплексы серии A-Line32D различных модификаций. Благодаря своим техническим характеристикам, программному обеспечению и разработанным специалистами компании технологиям АЭ контроля, комплексы A-Line32D позволят обнаруживать и оценивать по степени опасности источники АЭ, вызванные следующими дефектами: в основном металле и сварных соединениях: трещины, расслоения, отпотины, закаты, потери металла коррозионного и механического происхождения, непровары, свищи, про-жоги, кратеры, газовые поры, шлаковые включения; утечки газа и жидкости в сосудах и трубопроводах; наличие активного коррозионного процесса на поверхности металла; наличие электрического пробоя в реакторах, трансформаторах и изоляторах высоко-вольтных линий электропередач и др.

 

В. В. Лещенко, В. И. Винокуров, В. Г. Харебов. Патент № 2265817 C2 Российская Федерация, МПК G01M 3/24, G01N 29/14. Способ контроля технического состояния резервуаров : № 2003115728/28 : заявл. 28.05.2003 : опубл. 10.12.2005; заявитель ООО "НТЦ "НЕФТЕГАЗДИАГНОСТИКА". eLibrary ID: 37970975 (полный текст) / Leshchenko V.V., Vinokurov V.I., Kharebov V.G. Method of testing reservoirs. Russian patent № 2265817 (2005). eLibrary ID: 37970975

Аннотация

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов акустическими методами и может быть использовано для выявления дефектов и контроля герметичности резервуаров по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Результатом является повышение точности определения координат источников акустической эмиссии, а также предотвращение появления ложных локаций при контроле резервуаров большого диаметра за счет того, что помимо датчиков акустической эмиссии, установленных на внешнюю поверхность его стенки, дополнительно используют герметичный датчик АЭ, который помещают внутрь контролируемого резервуара и погружают в продукт, которым производится налив резервуара. Погружаемый датчик АЭ (ПАЭД), как правило, совмещенный с предусилителем, крепится непосредственно на днище резервуара либо находится на некотором расстоянии от него. При необходимости может использоваться одновременно несколько ПАЭД. Сигналы АЭ, испускаемые дефектами стенок и днища контролируемого резервуара, фиксируют с помощью датчиков АЭ и по ним судят о техническом состоянии резервуара.

 

Abstract

Field: non-distractive testing. Substance: method comprises using pickups of acoustic emission mounted on the outer surface of the reservoir wall and sealed pickup of acoustic emission that is mounted inside the reservoir to be tested. The submerged pickup of acoustic emission is secured directly to the bottom of the reservoir or is mounted at a distance from the bottom. Effect: enhanced precision.

 

Монахов A.M. Управление коррозией оборудования нефтепереработки. Нефтепромысловый инжиниринг. 2005. №3. С. 16

Шапорев В.А. Мониторинг железобетонных конструкций. Строительство. 2005. № 3. С. 40

Аннотация

Актуальность проблемы технического диагностирования крупномасштабных строительных сооружений с каждым годом становится все очевиднее. В свою очередь по мере развития измерительной аппаратуры и накопления методических наработок по диагностике область применения методов неразрушающего контроля в целом, и акустической эмиссии (АЭ) в частности, постоянно расширяется

 

РД 16.01-60.30.00-KTH-068-1-05 ОАО «АК «Транснефть». Правила технической диагностики нефтепроводов при приемке после строительства и в процессе эксплуатации. Приложение 3. Методика проведения акустико-эмиссионного контроля (АЭК)

Аннотация

Распространяются на трубопроводы с рабочим давлением до 10 МПа: магистральные нефтепроводы, законченные строительством; магистральные нефтепроводы, находящиеся в эксплуатации; нефтепроводы, находящиеся в консервации и режиме содержания в безопасном состоянии; технологические и вспомогательные нефтепроводы НПС

 

682-2005 ПКБ ЦВ. Методика акустико-эмиссионного контроля (диагностирования) боковых рам и надрессорных балок тележек модели 18-100

Аннотация

АЭК боковых рам и надрессорных балок тележек моделей 18-100 и 18-578

 

2004:

Yu.P. Borodin; S.V. Elizarov; M.I. Efremov; V.G. Kharebov; N.Yu. Il'yushenkova. Acoustic Emission Monitoring of Cast Supports for Tank Wagons. Chemical and Petroleum Engineering, 2004, 40, 3-4, pp. 167-170. DOI: 10.1023/b:cape.0000033670.08052.15

Kuksenko Viktor, Elizarov Sergey, Tomilin Nikita, Yin Xiang-Chu. Influence of the Weak Mechanical Disturbances on the Fracture Nucleation Behavior According AE Measurement. DGZfP-Proceedings BB 90-CD. Proc. 26th European Conference on Acoustic Emission Testing (EWGAE-26), pp. 605-612. September 15-17, 2004. Berlin, Germany https://www.ndt.net/article/ewgae2004/pdf/l61elizarov.pdf (full text)

Abstract

Two stages model of fracture process in heterogeneous materials is developed in A.F. Ioffe Physico-Technical Institute. The first stage that occupies the major period of time in the entire process is associated with the noncorrelated nucleation of microcracks. The second final stage is governed by formation and development of the fracture nucleation source. The fracture nucleation source behavior is under analysis during small-scale load-unload series

 

V.S. Kuksenko, V.N. Savelev, S.V. Elizarov and N.G. Tomilin. Diagnostics of Large-scale Equipment. Progress in Acoustic emission. The Japanese Society for NDI, 2004. Proceedings of IAES-17, November 9-12, 2004, Tokyo

Yin Xiang-Chu, Yu Huai-Zhong, Kukshenko Victor, Xu Zhao-Yong, Wu Zhishen, Li Min, Peng Keyin, Elizarov Surgey, Li Qi. Load-Unload Response Ratio (LURR), Accelerating Moment/Energy Release (AM/ER) and State Vector Saltation as Precursors to Failure of Rock Specimens. Pure appl. geophys. 161 (2004) 2405–2416. DOI: 10.1007/s00024-004-2572-8. http://dspace.imech.ac.cn/bitstream/311007/58475/1/JourArSuppl2016-194.pdf (full text). eLibrary ID: 13456834

Abstract

In order to verify some precursors such as LURR (Load/Unload Response Ratio) and AER (Accelerating Energy Release) before large earthquakes or macro-fracture in heterogeneous brittle media, four acoustic emission experiments involving large rock specimens under tri-axial stress, have been conducted. The specimens were loaded in two ways: monotonous or cycling. The experimental results confirm that LURR and AER are precursors of macro-fracture in brittle media. A new measure called the state vector has been proposed to describe the damage evolution of loaded rock specimens.

 

Yu H.Z., Yin X.C., Xia M.F., Xu Z.Y., Li M., Liang N.G., Peng K.Y., Victor K., Wu Z.S., Li Q., Surguei E. Experimental research on critical point hypothesis. Acta Seismologica Sinica. 2004. V. 17. P. 129

Yu H.-Z., Yin X.-C., Zhang Y.-X., Xia M.-F., Ling N.-G., Li M., Xu Z.-Y., Peng K.-Y., Yan Y.-D., Kukshenko V., Wu Z., Qi L., Elizarov S. Experimental Study of State Vector. Earthquake. 2004. V. 24. № 3. Pp. 1-7. eLibrary ID: 13453536

Алякритский А.Л., Елизаров С.В., Сагайдак А.И., Харебов В.Г. Акустическая эмиссия опасных производств. Территория Нефтегаз. 2004. №12. С. 34-37

Аннотация

Актуальность проблемы технического диагностирования производственных объектов с каждый годом становится все очевиднее. По мере развития диагностической аппаратуры и накопления методических наработок по диагностике область применения методов неразрушающего контроля в целом, и метода акустической эмиссии в частности, постоянно расширяется. При этом наряду с ростом объемов периодического контроля в последнее время наблюдаются тенденции по увеличению доли непрерывного диагностирования объектов, т.е. мониторинга. Очевидно, что при таком подходе существуют значительные преимущества по оперативности получаемых результатов, обнаружению дефектов на самом раннем этапе их появления, возможности установления динамики развития повреждений, снижения затрат на проведение периодических обследований, особенно в случаях, когда для этого требуется вывод объекта их эксплуатации, минимизация влияния человеческого фактора в оценке результатов диагностирования. Но эти задачи могут быть решены только при применении комплексного мониторинга, сочетающего в себе совокупность методов и средств прогнозирования изменения технического состояния объекта.

Бородин Ю. П., Ефремов М. И., Зайчук В. И. Проведение акустико-эмиссионного контроля дисков колесных пар грузовых вагонов. Тяжелое машиностроение. № 2. 2004. Стр. 11-13. eLibrary ID: 14976227

Аннотация

Описан метод проведения испытаний и оценки технического состояния дисков колесных пар грузовых вагонов на автоматизированном комплексе диагностики с применением акустико-эмиссионного метода неразрушающего контроля

Бородин Ю.П., Харебов В.Г., Московских В.В. Акустико-эмиссионный контроль балки ведущего моста большегрузного автомобиля. Контроль. Диагностика. 2004. № 4 [70]. С. 20-24

Бородин Ю.П., Харебов В.Г., Шапорев В.А. Комплексный диагностический мониторинг потенциально опасных объектов. Индустрия. 2004. № 1 [35]. С. 34-35

Сагайдак А.И., Елизаров С.В. Связь сигналов акустической эмиссии с процессами деформирования и разрушения строительных конструкций. Дефектоскопия. 2004. № 11. С. 32-39. eLibrary ID: 17854627 (полный текст) / Sagaidak A.I., Elizarov, S.V. The relationship of acoustic-emission signals with the processes of deformation and fracture of building structures, Russian Journal of Nondestructive Testing, Vol. 40, 2004, No. 11, pp. 739-745. DOI: 10.1007/s11181-005-0052-6. eLibrary ID: 13466979

Аннотация

Исследованы параметры и спектры сигналов акустической эмиссии, возникающих при испытании сборных железобетонных конструкций. Приведено их информативное содержание применительно к развивающимся повреждениям при силовом воздействии на конструкции.

 

Abstract

The parameters and spectra of acoustic-emission signals that arise during the inspection of precast concrete structures are studied. The information content of these parameters is discussed in terms of flaws that develop in structures subjected to stresses.

 

Харебов В.Г., Трофимов П.Н., Алякритский А.Л., Елизаров С.В., Гогин А.В. Многоканальная акустико-эмиссионная система для диагностики промышленных объектов и устройство регистрации и обработки акустико- эмиссионных сигналов. Патент на изобретение RU 2267122 C1, 27.12.2005. Заявка № 2004136618/28 от 15.12.2004. eLibrary ID: 37959264 (полный текст) / Kharebov V.G., Trofimov P.N., Aljakritskij A.L., Elizarov S.V., Gogin A.V. Multichannel acoustic-emission system for testing industrial objects. Russian patent No.2267122 (2004). eLibrary ID: 37959264

Аннотация

Изобретение относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля промышленных объектов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ). Сущность: многоканальная АЭ система с цифровой обработкой и передачей данных состоит из нескольких измерительных линий, каждая из которых образована двумя и более каналами, соединенными последовательно с возможностью ретрансляции и восстановления передаваемых данных. Каждый канал состоит из преобразователя АЭ и устройства регистрации и обработки АЭ сигналов и установлен непосредственно на диагностируемом объекте. Устройство регистрации и обработки АЭ сигналов содержит блок питания и связанные последовательно блок предусилителя, блок основного усилителя и блок цифровой обработки и передачи данных. В указанном устройстве выполняется полностью цифровая обработка АЭ сигналов, формируются информационные пакеты, содержащие вычисленные акустико-эмиссионные параметры и осциллограммы акустико-эмиссионных сигналов с последующей передачей данных по последовательному высокоскоростному цифровому каналу. Технический результат изобретения: увеличение размера зоны контроля, повышение помехозащищенности и улучшение потребительских свойств.

 

Abstract

Field: investigating or analyzing materials. Substance: system comprises several measuring lines, each of which is defined by two or more channels interconnected in series for permitting retranslation and retrieving of data transmitted. Each channel consists of the converter of acoustical emission and device for recording and processing the signals of acoustical emission which is mounted directly on the object to be tested. The device for recording and processing the acoustical emission signals comprise power source, preamplifier, main amplifier, and unit for digital processing and transmitting data connected in series. Effect: expanded functional capabilities.

 

Харебов В.Г., Трофимов П.Н., Алякритский А.Л., Елизаров С.В., Гогин А.В. Многоканальная акустико-эмиссионная система для диагностики промышленных объектов и устройство регистрации и обработки акустико-эмиссионных сигналов. Патент на полезную модель RU 44390 U1, 10.03.2005. Заявка № 2004136617/22 от 15.12.2004. eLibrary ID: 38466813 (полный текст)

Аннотация

Полезная модель относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля промышленных объектов с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) и направлена на увеличение размера зоны контроля, повышения помехозащищенности и улучшение потребительских свойств. Указанный технический результат достигается тем, что многоканальная АЭ система с цифровой обработкой и передачей данных состоит из нескольких измерительных линий, каждая из которых образована двумя и более каналами, соединенными последовательно с возможностью ретрансляции и восстановления передаваемых данных. Каждый канал состоит из преобразователя АЭ и устройства регистрации и обработки АЭ сигналов и установлен непосредственно на диагностируемом объекте. Устройство регистрации и обработки АЭ сигналов содержит блок питания и связанные последовательно блок предусилителя, блок основного усилителя и блок цифровой обработки и передачи данных. В указанном устройстве выполняется полностью цифровая обработка АЭ сигналов, определение АЭ параметров и последующая передача данных по последовательному высокоскоростному цифровому каналу.

 

2003:

Бигус Г. А., Зайчук В. И. Дефекты стальных вертикальных цилиндрических сварных резервуаров для хранения нефтепродуктов. Технология машиностроения. № 2. 2003

 

Бигус Г. А., Зайчук В. И. Дефекты стальных вертикальных цилиндрических сварных резервуаров для хранения нефтепродуктов. Сварочное производство. №1. 2003

 

Бородин Ю.П., Ефремов М.И., Зайчук В.И. Акустико-эмиссионный контроль дисков колесных пар грузовых вагонов. Контроль. Диагностика. 2003. № 8 [62]

Аннотация

Описан метод проведения испытаний и оценки технического состояния дисков колесных пар грузовых вагонов на автоматизированном комплексе диагностики с применением акустико-эмиссионного метода неразрушающего контроля

 

Бородин Ю.П., Ефремов М.И, Зайчук В.И. Проведение акустико-эмиссионного контроля дисков колесных пар грузовых вагонов. Конференция «Неразрушающий контроль и техническая диагностика в промышленности». Секция 2: Неразрушающий контроль и техническая диагностика. 10 апреля 2003

 

Бородин Ю.П., Харебов В.Г. Пути повышения надежности эксплуатации трубопроводов. Контроль. Диагностика. 2003. № 9 [63]. С. 41-43

Аннотация

Рассматриваются два вопроса, связанные с технологическим диагностированием трубопроводов: методика оценки потенциально опасных участков трубопровода, базирующаяся на учете конструктивных особенностей и условий эксплуатации конкретного участка трубопровода, и возможность применения современных средств диагностического мониторинга особо опасных участков трубопроводов

Бородин Ю.П., Харебов В.Г. Система диагностического мониторинга опасных производственных объектов. Контроль. Диагностика. 2003. № 3 [57]. С. 28-32

Бородин Ю.П., Харебов В.Г., Шапорев В.А. Основные принципы комплексного диагностического мониторинга. В мире неразрушающего контроля. 2003. № 4 [22]. Стр. 16-18

Аннотация

Диагностический мониторинг становится одной из актуальных проблем по обеспечению безопасной эксплуатации производственных объектов подконтрольных Госгортехнадзору России. В работе изложены основные принципы построения комплексных систем диагностического мониторинга, учитывающие конструктивные особенности объектов, условия эксплуатации, виды возможных повреждений и неисправностей и характеристики методов контроля пригодных для их своевременного обнаружения. Отмечается, что процедура принятия решений о порядке дальнейшей эксплуатации должна осуществляться на основе совокупного анализа данных получаемых от первичных преобразователей установленных на объекте

 

Куксенко В.С., Елизаров С.В., Томилин Н.Г., Ксян-Чу Ин. Влияние слабых механических воздействий на поведение очага разрушения. Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2003. Т. 67. № 6. С. 876-880. eLibrary ID: 17287694

Аннотация

В Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН развита двухстадийная модель разрушения твердых тел, инвариантная к масштабу разрушения. Первая стадия связана с накоплением трещин, размеры которых лимитируются характерными размерами структурных элементов. При достижении пороговых концентраций формируется локальный очаг разрушения, в котором процесс протекает ускоренно и завершает макроскопическое разрушение. При длительных процессах представляет интерес изучение поведения очага разрушения при слабых воздействиях.

 

2002:

Куксенко В.С., Томилин Н.Г., Елизаров С.В., Ин Ксян-Чу. Влияние слабых механических воздействий на поведение очага разрушения. Всероссийская конференция «Дефекты структуры и прочность кристаллов» организована на базе XXXIX семинара «Актуальные проблемы прочности» и X Московского семинара «Физика деформации и разрушения твердых тел». 4-7 июня 2002. Черноголовка, пансионат “Дружба”. Стр. 54

Аннотация

В Физико-техническом институте им. А. Ф. Иоффе РАН развита двухстадийная модель разрушения твердых тел, инвариантная к масштабу разрушения. Первая стадия связана с накоплением трещин, размеры которых лимитируются характерными размерами структурных элементов. При достижении пороговых концентраций формируется локальный очаг разрушения, в котором процесс разрушения протекает ускоренно и завершает макроскопическое разрушение. Поскольку первая стадия занимает основное время в общем процессе, переход на вторую стадию рассматривается как прогностический критерий макроскопического разрушения. При длительных процессах, в том числе сейсмических, представляет интерес изучение поведения очага разрушения при слабых воздействиях. В данной работе при нагружении образцов из горных пород за накоплением трещин следили методом акустической эмиссии. Появление очага разрушения надежно выделяли локацией акустических сигналов. После этого нагрузка уменьшалась на 10% и вновь повышалась до прежней. Проводилось несколько таких циклов, иногда до окончательного разрушения образца. Аналогичные испытания проводились при нагрузках до появления очага разрушения. Выявлено большое различие в выделении упругой энергии в виде акустической эмиссии при разгрузке образца для случая, когда в образце нет очага разрушения и при его наличии. Когда в образце нет активного очага разрушения, при малом уменьшении нагрузки акустическая эмиссия быстро спадает практически до нуля. Если в образце сформировался активный очаг разрушения, то при уменьшении нагрузки акустическая эмиссия спадает слабо, может не спадать, а может и возрастать. Такие испытания являются полезными для выявления активных очагов разрушения и краткосрочного прогнозирования макроскопического разрушения различных конструкций, разрушение которых может представлять большую опасность. Кроме этого, такой отклик очага разрушения позволяет объяснить возникновение горных ударов и землетрясений при техногенных воздействиях и даже при таких слабых воздействиях, как лунные приливы

662-2002 ПКБ ЦВ. Методика акустико-эмиссионного контроля (диагностирования) боковых рам и надрессорных балок тележек модели 18-100, проработавших более 30 лет. М: ЦВ МПС РФ, 2002. 46 с.

2001:

Бородин Ю.П., Зайчук В.И. Диагностирование стальных вертикальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов с применением акустико-эмиссионного метода контроля. 3-я Международная конференция "Диагностика трубопроводов". 21-26 июня 2001. Тезисы докладов. Москва. 2001. С. 218

2000:

Автоматизированный комплекс акустико-эмиссионной диагностики дисков колесных пар: Методика по проведению акустико-эмиссионного контроля. Т1327.00.00.000МК. М.: ЦВ МПС РФ, 2000. 29 с.