Surface defect detection by the local measured magnetic noises

Continuity defect detection opportunity in ferromagnetic materials was researched by intensity changing of Barkhausen noises locally measured with help of compact transducer. It is shown the scattering fields of surface and internal defects have significantly influence with transducer signal. Obtained results can be used for designing of compact scanning defectoscopes.Исследована возможность обнаружения дефектов сплошности в ферромагнитных объектах по изменению интенсивности магнитных шумов Баркгаузена, локально измеряемых с помощью малогабаритного преобразователя. Показано, что поля рассеяния поверхностных и внутренних дефектов оказывают значительное влияние на сигнал преобразователя. Полученные результаты могут быть использованы для разработки малогабаритных сканирующих дефектоскопов.Работа выполнена по программе “Диагностика” и при поддержке проекта фундаментальных научных исследований УрО РАН № 15-17-2-5

Soil water regime and crop yields in relation to various technologies of cultivation in the Kulunda Steppe (Altai Krai)

This article presents the results of crop yield in areas with different technologies of cultivation based on the network of automatic stations that provide data on climatic and soil-hydrological monitoring in the dry steppe during the vegetation period of May–September 2013–2016 . These data  on regional ecological and climatic parameters are of great interest to the ecologists, plant physiologists, and farmers working in the Kulunda Plain (Altai Territory). We compared the following options for cropping technologies: the modern system, which is the "no-till", technology without autumn tillage;the intensive technology of deep autumn tillage by plough PG-3-5 at a depth of 22–24 cm. Cultivation of crops was carried out using the following scheme of crop rotation: the modern system: 1–2–3–4 (wheat – peas – wheat – rape); the intensive system: 5/6 – 7/8 – 9/10 (fallow – wheat – wheat). We believe that the use of modern technology in these conditions is better due to exchange between the different layers of soil. When  the ordinary Soviet system , the so-called "plow sole" , was used , at a depth of 24 cm , we observed that this creates a water conductivity barrier that seems to preclude the possibility of lifting water from the lower horizons. Results of the study of infiltration of soil moisture at the depth of 30 and 60 cm  have shown in some years the advantages of the modern technology over the ordinary Soviet system: in the version with the use of modern technology we can trace better exchange between the various horizons and , probably,  moisture replenishment from the lower horizons. Differences in individual observation periods are comparatively large due to the redistribution of soil moisture, depending on the weather conditions, the crops used in the crop rotations, and cultivation techniques. Moreover, the average moisture reserves within the one meter layer did not show any significant differences during the growing seasons of 2013–2016 . In terms of soil moisture usage and productive grain yield according to the four year experiment, the application of the modern technology with crop rotation "wheat – rape – wheat – peas" was more effective than the ordinary Soviet system with crop rotation "wheat – fallow – wheat – wheat". The four-year observation period is clearly insufficient to identify the advantages of the modern system, as during this time it is impossible to significantly improve soil quality indicators, which will continue to determine its water-retaining properties and moisture accumulation

Водный режим почвы и урожайность сельскохозяйственных культур при различных технологиях возделывания в Кулундинской степи Алтайского края

This article presents the results of crop yield in areas with different technologies of cultivation based on the network of automatic stations that provide data on climatic and soil-hydrological monitoring in the dry steppe during the vegetation period of May–September 2013–2016 . These data  on regional ecological and climatic parameters are of great interest to the ecologists, plant physiologists, and farmers working in the Kulunda Plain (Altai Territory). We compared the following options for cropping technologies: the modern system, which is the "no-till", technology without autumn tillage;the intensive technology of deep autumn tillage by plough PG-3-5 at a depth of 22–24 cm. Cultivation of crops was carried out using the following scheme of crop rotation: the modern system: 1–2–3–4 (wheat – peas – wheat – rape); the intensive system: 5/6 – 7/8 – 9/10 (fallow – wheat – wheat). We believe that the use of modern technology in these conditions is better due to exchange between the different layers of soil. When  the ordinary Soviet system , the so-called "plow sole" , was used , at a depth of 24 cm , we observed that this creates a water conductivity barrier that seems to preclude the possibility of lifting water from the lower horizons. Results of the study of infiltration of soil moisture at the depth of 30 and 60 cm  have shown in some years the advantages of the modern technology over the ordinary Soviet system: in the version with the use of modern technology we can trace better exchange between the various horizons and , probably,  moisture replenishment from the lower horizons. Differences in individual observation periods are comparatively large due to the redistribution of soil moisture, depending on the weather conditions, the crops used in the crop rotations, and cultivation techniques. Moreover, the average moisture reserves within the one meter layer did not show any significant differences during the growing seasons of 2013–2016 . In terms of soil moisture usage and productive grain yield according to the four year experiment, the application of the modern technology with crop rotation "wheat – rape – wheat – peas" was more effective than the ordinary Soviet system with crop rotation "wheat – fallow – wheat – wheat". The four-year observation period is clearly insufficient to identify the advantages of the modern system, as during this time it is impossible to significantly improve soil quality indicators, which will continue to determine its water-retaining properties and moisture accumulation.Приведены результаты урожайности сельскохозяйственных культур на участках при различных технологиях возделывания с учетом данных сети автоматических станций климатического и почвенно-гидрологического мониторинга в сухой степи (за вегетационные периоды май – сентябрь 2013–2016 гг.). Опубликованны региональные данные по значимым эколого-климатическим параметрам, представляющие интерес для экологов, физиологов растений и фермеров, работающих на Кулундинской равнине. Сравнивали следующие варианты технологий возделывания культур: современная система, представляющая технологию “no-till”, без осенней обработки почвы; интенсивная технология глубокой осенней обработки почвы орудием ПГ-3-5 на глубину 22–24 см. Возделывание культур осуществляли с использованием следующей схемы севооборотов: современная система: 1 – 2 – 3 – 4 (пшеница – горох – пшеница – рапс); интенсивная система: 5/6 – 7/8 – 9/10 (пар – пшеница – пшеница). При использовании современной технологии наблюдается лучшая связь между различными слоями почвы. В варианте обычной советской системы так называемая «плужная подошва» на глубине 24 см создает барьер водопроницаемости, что, видимо, препятствует подъему влаги с более низких горизонтов. Результаты изучения хода влажности почвы на глубинах 30 и 60 см за отдельные годы показали преимущества современной технологии перед обычной системой: в варианте с использованием современной технологии прослеживается лучшая связь между различными горизонтами и, вероятно, происходит восполнение влаги с более низких горизонтов. Различия в отдельные периоды наблюдений во многом обусловлены перераспределением влаги в почве в зависимости от погодных условий, культур в севообороте и технологии их возделывания. Причем средняя величина влагозапасов за период вегетации 2013–2016 гг. в метровом слое существенно не отличалась. С точки зрения использования почвенной влаги и получения прибавки урожая по данным за четыре года применение современной технологии с севооборотом «пшеница – рапс – пшеница – горох» было более эффективным, чем обычная система с севооборотом «пшеница – пар – пшеница – пшеница». Четырехлетний период наблюдений явно недостаточен для выявления преимуществ современной системы, поскольку за это время невозможно существенно улучшить качественные показатели почвы, которые в дальнейшем будут определять ее водоудерживающие характеристики и влагонакопление. Приведены результаты урожайности сельскохозяйственных культур на участках при различных технологиях возделывания с учетом данных сети автоматических станций климатического и почвенно-гидрологического мониторинга в сухой степи (за вегетационные периоды май – сентябрь 2013–2016 гг.). Опубликованны региональные данные по значимым эколого-климатическим параметрам, представляющие интерес для экологов, физиологов растений и фермеров, работающих на Кулундинской равнине. Сравнивали следующие варианты технологий возделывания культур: современная система, представляющая технологию “no-till”, без осенней обработки почвы; интенсивная технология глубокой осенней обработки почвы орудием ПГ-3-5 на глубину 22–24 см. Возделывание культур осуществляли с использованием следующей схемы севооборотов: современная система: 1 – 2 – 3 – 4 (пшеница – горох – пшеница – рапс); интенсивная система: 5/6 – 7/8 – 9/10 (пар – пшеница – пшеница). При использовании современной технологии наблюдается лучшая связь между различными слоями почвы. В варианте обычной советской системы так называемая «плужная подошва» на глубине 24 см создает барьер водопроницаемости, что, видимо, препятствует подъему влаги с более низких горизонтов. Результаты изучения хода влажности почвы на глубинах 30 и 60 см за отдельные годы показали преимущества современной технологии перед обычной системой: в варианте с использованием современной технологии прослеживается лучшая связь между различными горизонтами и, вероятно, происходит восполнение влаги с более низких горизонтов. Различия в отдельные периоды наблюдений во многом обусловлены перераспределением влаги в почве в зависимости от погодных условий, культур в севообороте и технологии их возделывания. Причем средняя величина влагозапасов за период вегетации 2013–2016 гг. в метровом слое существенно не отличалась. С точки зрения использования почвенной влаги и получения прибавки урожая по данным за четыре года применение современной технологии с севооборотом «пшеница – рапс – пшеница – горох» было более эффективным, чем обычная система с севооборотом «пшеница – пар – пшеница – пшеница». Четырехлетний период наблюдений явно недостаточен для выявления преимуществ современной системы, поскольку за это время невозможно существенно улучшить качественные показатели почвы, которые в дальнейшем будут определять ее водоудерживающие характеристики и влагонакопление.

Adsorption of heavy metals ions and oil products by magnetic composite sorbents based on waste of wood fiber

Copyright © 2019 American Scientific Publishers. All rights reserved. Magnetic composite sorbents (MCS) based on wood fibre waste (WFW) produced by MDF and synthetic magnetite (Fe 3 O 4 ) were obtained in the framework of the presented work. The process of obtaining MCS consisted in deposition of Fe 3 O 4 nanoparticles on the surface of WFW with ammonia water from a solution containing a mixture of trivalent and bivalent iron chlorides. Physicochemical and adsorption properties of composite materials are investigated. It is established that the effect of ultrasonic vibrations during Fe 3 O 4 deposition increases the specific surface area in comparison with the materials obtained without the imposition of ultrasound. The main components of MCS are oxygen, carbon, nitrogen and iron according to the elemental analysis. The presence of a small amount of calcium, magnesium, silicon and iron in the original fiber is explained by the use of binding components in the production, as well as the adhesion of mechanical particles. There is a noticeable increase in the mass fraction of iron associated with Fe3O4 deposition after modification. Experiments on purification of aqueous solutions using MCS have shown that the average degree of purification from ions of heavy metals and petroleum products varies from 79 to 86% depending on the content of Fe 3 O 4 in the composite. Deposition on the surface of WFW Fe 3 O 4 allowed to increase the efficiency of purification of aqueous solutions from heavy metal ions by more than 20%. It is revealed that at increase of iron content in the composition of the composite from 1 to 25% the efficiency of purification from dissolved petroleum products is reduced by 16%. It is established that MCS-1 and MCS-5 sorption materials possess the best adsorption properties. The subsequent increase in the content of Fe 3 O 4 in the composition of composites does not lead to a significant improvement in the adsorption properties, leads to an increase in ash content, worsens the strength and reduces the performance of purification systems in dynamic conditions due to the increase in the pour density of composite materials

РЕЗУЛЬТАТЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ И ПОЧВЕННО-ГИДРОЛОГИЧЕСКОЙ МОНИТОРИНГОВОЙ СЕТИ В ПРЕДЕЛАХ КУЛУНДИНСКОЙ РАВНИНЫ НА ЮГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ЗА 2013-2015 ГГ.

Приведены результаты функционирования сети автоматических станций в сухой степи, климатического и почвенно-гидрологического мониторинга за вегетационные периоды 2013-2015 гг. Опубликованные региональные данные по значимым эколого-климатическим параметрам представляют интерес для экологов, физиологов растений и фермеров, работающих на Кулундинской равнине

Evaluation of thermal ageing conditions in 17-4 PH stainless steel by Fourier descriptor analysis of magnetic hysteresis loops

Fourier descriptor analysis of magnetic hysteresis loops has been used to assess the conditions of isothermal and isochronal ageing in quench-aged precipitation hardening 17-4 PH stainless steel. The Fourier descriptors (i.e. sine harmonic coefficients in the Fourier series expansion of the magnetic flux density as a function of current arc length value of the ascending branch of hysteresis loop) have been found to be suitable for assessment of aged conditions of this material. This technique serves as a reliable tool to distinguish (i) as-quenched specimenen from the quench-aged specimens and (ii) specimens with different ageing conditions. The results obtained indicate that the Fourier descriptor technique is a promising tool for assessment of ageing conditions in 17-4 PH steel