• Главная
• Наука
• Разработка теоретических и экспериментальных основ магнитного контроля с записью полей на магнитоноситель

Физические науки

НАЗВАНИЕ НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ

Разработка теоретических и экспериментальных основ магнитного контроля с записью полей на магнитоноситель

ОСНОВАТЕЛЬ

д.т.н., проф. Новиков В.А.

НАУЧНЫЕ СОТРУДНИКИ

к.т.н. Кушнер А.В.,
к.т.н. Магилинский А.П.,
к.т.н. Романов В.А.,
к.т.н. Скрябина Г.И
инж. Шилов А.В.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

• разработка теоретических основ магнитографической дефектоскопии с записью магнитных полей рассеяния на двухслойную и монолитную магнитную ленту;
• создание высокоэффективных способов намагничивания, магнитного и магнитографического контроля ферромагнитных объектов;
• создание эталонов для магнитного контроля сварных соединений;
• разработка способов повышения чувствительности, разрешающей способности и селективности магнитного контроля ферромагнитных объектов;
• разработка теоретических основ магнитографического метода контроля, основанного на намагничивании объекта перемещаемым постоянным магнитом через магнитоноситель;
• разработка методических основ магнитографического метода контроля, основанного на намагничивании объекта перемещаемым постоянным магнитом через магнитоноситель;
• разработка теоретических основ магнитного контроля с записью магнитных полей на визуализирующую магнитные поля пленку;
• разработка методов количественной оценки дефектов путем компьютерной обработки индикаторных рисунков, полученных на визуализирующей магнитные поля пленке.
• разработка технических средств для магнитографического контроля ферромагнитных объектов;

ИСТОРИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

Научная школа начала зарождаться на кафедре «Физические методы контроля» в 80-х годах прошлого века по инициативе кандидата технических наук Новикова Владимира Алексеевича, который организовал группу преподавателей, сотрудников и студентов для реализации новых научных идей по совершенствованию метода магнитографического контроля, использующего для записи полей дефектов двухслойных и монолитных магнитных лент. В период с 1980 г. по 2000 г. были созданы новые технические решения (около 40 патентов на изобретения), 90 процентов из них – новые способы намагничивания, магнитного и магнитографического контроля, которые позволили в 4–5 раз повысить чувствительность метода при обнаружении всех характерных дефектов сварки и от 10 до 40 раз – разрешающую способность метода при тангенциальном намагничивании сварного соединения. Были разработаны эффективные технологические способы отстройки от помех, а также универсальный образец-эталон для контроля сварных соединений, позволивший учесть влияние параметров выпуклости шва на результаты контроля. Среди соавторов было 6 студентов. Были защищены кандидатская и докторская диссертации.

Впервые было предложено намагничивать объекты перемещаемым постоянным магнитом через уложенную на контролируемую поверхность магнитную ленту, так как дефекты сплошности часто находятся в поверхностном и подповерхностном слое объектов на глубине до 3 мм. При этом на магнитную ленту и объект контроля одновременно действуют как тангенциальная, так и нормальная составляющая внешнего поля. Высокая чувствительность метода при массе постоянного магнита 30–50 г объясняется тем, что напряженность поля в зоне дефекта резко возрастает при приближении к нему полюса магнита, тем, что контроль производится в приложенном поле, равномерным намагничиванием магнитной ленты. Реализация способа позволила снизить массу намагничивающих устройств в десятки раз и впервые при магнитографическом контроле по виду сигнала отличать наиболее опасные дефекты – трещины и узкие несплошности – от неопасных (рисок, углублений от поверхностных неровностей). Показано, что при использовании для записи полей высококоэрцитивных магнитных лент это можно осуществить практически во всем диапазоне режимов намагничивания. По результатам исследований была защищена кандидатская диссертация.

В последние годы для контроля качества постоянных магнитов была разработана пленка, визуализирующая магнитные поля. В отличие от существующих магнитных лент, на пленку записывается как тангенциальная, так и нормальная составляющая магнитного поля. Впервые нами предложено использовать ее для магнитной дефектоскопии объектов. Были разработаны теоретические основы записи на такую пленку, результаты которых подтверждены экспериментальными исследованиями. Была разработана методика количественной оценки дефектов путем компьютерной обработки индикаторных рисунков, полученных на визуализирующей магнитные поля пленке. Это позволило определить глубину несплошности, если она находится на наружной или внутренней поверхности стенки объекта, а также глубину залегания и диаметр цилиндрической полости, продольная ось которой параллельна поверхности объекта. Результаты теоретических и экспериментальных исследований полностью подтвердили полученные ранее другими авторами зависимости по формированию полей рассеяния дефектов в объектах.

Результаты исследований широко обсуждались на международных конференциях, школах-семинарах, опубликованы в научных журналах с высоким импакт-фактором и получили признание специалистов Республики Беларусь и за рубежом.

По результатам исследований были защищены 1 докторская и 3 кандидатские диссертации. Выполняются научные исследования в рамках государственных программ НИР Республики Беларусь, осуществляется руководство аспирантами и магистрами.

Результаты исследований внедрены на Лукомльской ГРЭС, в Могилевском отделении Белорусской железной дороги, в ЗАО «Агрокомбинат «Заря», в СООО «АДВ ГАРАНТ». На Минском моторном заводе, в ОАО «БЕЛАЗ» (г. Могилев), в учебный процесс по курсу «Приборы и методы электромагнитного контроля» при чтении лекций, выполнении лабораторных, курсовых работ и дипломных проектов, внесены в программу обучения по магнитному контролю в рамках сертификации специалистов народного хозяйства в соответствии с РСТ Беларуси 918–92.и др.

Опубликовано более 200 научных трудов, создано свыше 60 изобретений. Подготовлены 2 кандидатские диссертации, защищена 1 докторская.

ЦЕНТРЫ И ЛАБОРАТОРИИ

1. Лаборатория электромагнитного контроля (а.507, к.2)

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

1. Шилов, А.В. Количественная оценка индикаторных дефектов на визуализирующей магнитные поля пленке / А.В. Шилов, В.А. Новиков, А.В. Кушнер // Вестник БРУ.–2011. – №1. – С. 159-168.
2. Новиков, В.А. Результаты расчетов и экспериментальных исследований магнитного поля в зоне поверхностного дефекта объекта, намагниченного стационарным малогабаритным магнитом/ В.А. Новиков, Г.И. Скрябина, А.В. Кушнер //Вестник БРУ.–2011. – №1. – С.151-159.
3. Новиков, В. А. Определение глубины залегания и диаметра несплошности при контроле ферромагнитных объектов с использованием визуализирующей магнитные поля пленки/ В.А. Новиков, А.В. Шилов //Вестник БРУ.–2013. – №2. – С.138-148.
4. Новиков, В. А. Расчет коэффициента отражения визуализирующей магнитные поля пленки в зоне дефекта при контроле ферромагнитных объектов / В. А. Новиков, А. В. Шилов // Дефектоскопия. – 2014. – №2. – С.25-33.
5. Новиков, В. А. Экспериментальные исследования коэффициента отражения визуализирующей магнитные поля пленки в зоне дефекта при контроле ферромагнитных объектов / В. А. Новиков, А. В. Шилов // Дефектоскопия. – 2014. – №3. – С.40-49.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И КОММЕРЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Основные научные резульаты

1. методика расчета, подтверждающая полученные экспериментальные закономерности трансформации и смены полярности сигнала, обусловленного дефектом, при изменении влияющих факторов для случая намагничивания объекта перемещаемым постоянным магнитом через магнитоноситель;
2. компьютерная программа, позволяющая отличить на экране монитора изображения полей наиболее опасных дефектов от изображений полей других несплошностей;
3. методика магнитографического контроля, позволяющая отличить по виду сигнала наиболее опасные дефекты (трещины и узкие несплошности) от других (рисок, углублений от поверхностных неровностей);
4. методика, позволившая произвести количественную оценку дефекта по виду его индикаторного рисунка на визуализирующей магнитные поля пленке.
5. методики контроля стального литья без зачистки контролируемой поверхности с записью полей дефектов на визуализирующую магнитные поля пленку с толщиной стенки до 30 мм;
6. методика магнитного контроля пружин, содержащих покрытия.
7. способы намагничивания, магнитного и магнитографического контроля, позволившие повысить чувствительность магнитного метода контроля сварных швов на наличие характерных дефектов сварки в 4-5 раз, разрешающую способность в 10-40 раз, снизить массу намагничивающих устройств в десятки раз.

Коммерческие предложения:

1. Визуализация полей дефектов на магнитной пленке;
2. Программно-аппаратный комплекс для магнитографического контроля ферромагнитных объектов.

КОНТАКТЫ С РУКОВОДИТЕЛЕМ ШКОЛЫ

Новиков Владимир Алексеевич
Тел: +375 0222 22-52-12
Факс: +375 0222 22-52-12
E-mail: