Мета роботи полягає в розробці та впровадженні методів, технічних засобів та технологій для підвищення вірогідності та інформативності результатів акустичного неруйнівного контролю трубних виробів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі задачі: - проаналізувати існуючі методи та умови роботи засобів акустичного НК трубних виробів та встановити фактори, які є критичними для забезпечення вірогідності результатів контролю; -дослідити безконтактні методи збудження акустичних коливань, встановити їх переваги і недоліки для контролю трубних виробів; -розробити та випробувати нові конструкції безконтактних акустичних перетворювачів для НК труб нафтового сортаменту, забезпечивши при цьому необхідний рівень чутливості електронно-акустичного тракту системи "об'єкт контролю - безконтактний акустичний перетворювач - акустичний дефектоскоп"; -аналітично дослідити характер перетворення тестових акустичних сигналів в залежності від фізичних параметрів дефектів; - розробити метод однозначної ідентифікації параметрів дефектів, придатний для використання на підприємствах нафтогазової галузі в польових умовах; - розробити методику вибору параметрів зондуючих сигналів з метою мінімізації похибки ідентифікації параметрів дефектів. ЗМІСТ ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ 4 ВСТУП 5 РОЗДІЛ 1 СТАН ПИТАННЯ І ЗАДАЧІ ДОСЛІДЖЕНЬ 12 1.1 Аналіз існуючих методів та засобів неруйнівного контролю трубних виробів , 12 1.1.1 Якість трубних колон та причини їх відмов 13 1.1.2 Існуючі види й методи контролю якості трубних виробів та їх порівняльна оцінка 16 1.1.2Рівень розвитку та забезпечення нафтогазової галузі технічними засобами неруйнівного контролю 21 1.2 Встановлення факторів, що впливають на вірогідність результатів контролю 27 1.3 Вибір напрямків і задач досліджень 33 РОЗДІЛ 2 РОЗРОБКА ЗНОСОСТІЙКИХ АКУСТИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ДЛЯ БЕЗКОНТАКТНОГО ВВОДУ УЛЬТРАЗВУКОВИХ КОЛИВАНЬ В МАТЕРІАЛ ОБ'ЄКТУ КОНТРОЛЮ 37 2.1. Методи безконтактного вводу та прийому акустичних коливань. Переваги та недоліки ЕМА-перетворювачів 37 2.2. Загальні принципи побудови традиційних ЕМА-перетворювачів 41 2.3 Розробка зносостійкого ЕМА-перетворювача лінійно-поляризованої зсувової хвилі з кутом вводу по нормалі до поверхні об'єкту контролю 44 2.4 Розробка зносостійкого ЕМА-перетворювача горизонтально-поляризованої зсувової хвилі з заданим кутом вводу до поверхні об'єкту контролю 59 2.5 Розробка технології акустичного контролю труб нафтового сортаменту 66 РОЗДІЛ 3 СИГНАЛИ З РОЗШИРЕННЯМ СПЕКТРА, ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ПОКРАЩЕННЯ ЧУТЛИВОСТІ ЕЛЕКТРОННО-АКУСТИЧНОГО ТРАКТУ АКУСТИЧНИХ СИСТЕМ 69 3.1 Теоретичне обгрунтування можливості використання кодів Баркера для покращення співвідношення сигнал/шум 69 3.2 Двійкові коди 76 3.3 Результати експериментальних випробувань 80 3.4 Порівняльна оцінка вірогідності п'єзоелектричного і ЕМА методів НК .... 86 РОЗДІЛ 4 ПІДВИЩЕННЯ ІНФОРМАТИВНОСТІ АКУСТИЧНИХ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ 94 4.1. Дослідження математичних моделей перетворення тестових сигналів в акустичних інформаційно-вимірювальних системах 98 4.1.1 Математичне моделювання хвильового каналу 98 4.1.2 Аналіз методів обробки вимірювальних сигналів в схемах акустичного неруйнівного контролю 105 4.2 Обгрунтування доцільності застосування псевдовипадкових зондуючих сигналів 109 4.2.1 Аналіз структури математичної моделі об'єкту дослідження, що підлягає ідентифікації 109 4.2.2 Обгрунтування можливості застосування псевдовипадкових сигналів 115 4.2.3 Аналіз похибок застосування зондуючих псевдовипадкових сигналів 118 4.3 Рекомендації щодо технічної реалізації псевдовипадкових зондуючих сигналів 119 4.3.1 Рекомендації для вибору параметрів зондуючих ПВДС 119 4.3.2 Синтез зондуючих псевдовипадкових двійкових сигналів 120 4.3.3 Алгоритм визначення взаємокореляційної функції 129 СНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ 132 ЛІИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 134 ДОДАТКИ 147