Evaluation of domain wall displacement into ferromagnetic materials under the influence of external magnetic field

Проведено аналіз підходів до теоретичного моделювання руху доменної стінки у феромагнетиках за дії зовнішнього перемагнечуючого поля. Виведено рівняння руху 900 доменної стінки у феромагнетному матеріалі, стрибки якої зумовлюють генерування сигналів магнетопружної акустичної емісії. Досліджено залежність величини стрибка доменної стінки від швидкості зміни зовнішнього магнетного поля, що дає змогу визначити максимальні переміщення, зумовлені стрибками, та оцінити амплітуду сигналу магнетопружної акустичної емісії.The analysis of the theoretical approaches to modeling the domain walls motion in the ferromagnets for the actions of external reversal magnetization field are considered. The energy of a ferromagnetic material as a sum of energy exchange interactions, magnetostatic energy, anisotropy and disorder are described. The most important energetic contribution comes from exchange interactions, which are typically short-ranged and tend to align spins. The magnetostatic energy is due to the interactions between the spins and the external field and to dipole-dipole interactions between different spins. The magnetization in a ferromagnetic material typically has preferential directions corresponding to the crystallographic axis of the material. It is easier to magnetize the sample along the easy directions. This reflects the energy magnetocrystalline anisotropy. The energy disordering displays the microstructure of the material. The presence of randomly distributed non-magnetic inclusions give rise to a magnetostatic contribution, due to the magnetic charges that form at the boundaries of the inclusions. The structural inhomogeneity caused is due to the presence of vacancies, dislocations or magnetic impurities. The equation of total energy domain wall are considered. The equation of the 900 domain walls displacements and distribution of the magnitude jump at the different value the applied field are considered. The 900 domain walls jumps causes of the local magnetostriction phenomenon. It is causes elastic displacements in a ferromagnetic because of volume source of the transformation deformations. This deformation describes the source of magnetoelastic acoustic emission. The amplitude values of the magnetoelastic acoustic emission signal proportional to the transformation deformations and the rate of change volume region of the reversal magnetization. The maximum displacements and magneto-elastic acoustic emission amplitude values can be calculated using this model. It is shown that the magnetoelastic acoustic emission is sensitive to changes in domain structure of ferromagnetic materials

Вплив електролітично абсорбованого сталлю водню на параметри сигналів магнетоакустичної емісії

This paper presents preliminary results of study on the applicability of magnetoacoustic emission (MAE) method as a tool for sensing the presence of electrolytically absorbed hydrogen in low carbon steel. It is clearly presented that for the employed laboratory settings a MAE signal parameter, which is the sum of amplitudes of MAE signal impulses, is strongly dependent on the presence of hydrogen in the bulk of the material. It is noted that for the low cathodic current there is a delay in time required, probably, for the removal of the corrosion products from the steel surface and providing the conditions for the sufficient amount of hydrogen to be absorbed by the near-the-surface volume of the sample. The results are shortly discussed regarding the issues connected to the applicability of MAE method for nondestructive evaluation (NDE) of hydrogen absorbed by structural materials.Наведено попередні результати досліджень щодо можливості використання методу мегнетоакустичної емісії (МАЕ) для виявлення водню електролітично абсорбованого низьковуглецевою сталлю. Наведені результати переконливо свідчать, що за зазначених умов проведення експерименту параметр сигналу МАЕ, яким є сума амплітуд імпульсів МАЕ, дуже залежить від наявності водню в об’ємі матеріалу. Зазначено, що для низьких катодних струмів спостерігається затримка в часі, необхідна, вірогідно, для відновлення продуктів корозії на поверхні сталі та забезпечення умов для абсорбування достатньої кількості водню приповерхневими шарами металу. Результати коротко обговорені з огляду на перспективність застосування методу МАЕ як засобу неруйнівного контролю водню абсорбованого конструкційними матеріалами

Вплив деформації на параметри магнетоакустичних сигналів

This paper presents results on the study of the effect of elastic and plastic deformation of low-carbon steel on magnetoacoustic emission (MAE) performed with the measuring system MAE-1L. Generally, the observed tendencies of reduction of MAE with deformation of iron-based alloys confirm those published in the literature. The reproducibility of measurements in the ealstic region is very high. As to the plastic region it demands further investigations. These measurements confirmed the perspectiveness of the method MAE for nondestructive evaluation (NDE) of plastically damaged parts of operated equipment or structures. MAE-1L system exhibited an appropriate service performance.Наведено результати досліджень впливу пружної та пластичної деформацій низьковуглецевої сталі на мегнетоакустичну емісію (МАЕ) із використанням вимірювальної системи MAE-1L. Виявлені тенденції зниження МАЕ із деформуванням сплавів на основі заліза загалом збігаються із опублікованими даними. Відтворюваність вимірювань на ділянці пружних деформацій є дуже висока. Щодо пластичної ділянки, необхідні подальші дослідження. Наведені результати підтверджують перспективність методу МАЕ для неруйнівного контролю ділянок діючого обладнання та споруд, які зазнали пластичного деформування. Система МАЕ-1L продемонструвала належну працездатність

Технічні засоби для діагностики феромагнетних матеріалів методом магнетоакустичної емісії

A promising method for technical diagnostics of materials which employs the signals of magnetoelastic acoustic emission (MAE) has been described. The results of the numerical modeling of the parameters of the U-shaped electric magnet designed for excitation of the alternating magnetic field that would produce MAE signals in ferromagnetic materials are presented. The principles of a PC-operated measuring system designed for MAE signals acquisition, processing and logging has been outlined.Описано перспективний метод технічного діагностування матеріалів із використанням сигналів магнетопружної акустичної емісії (МАЕ). Представлено результати числового розрахунку параметрів П-подібного електромагнета, призначеного для збудження з допомогою магнетного поля сигналів МАЕ у феромагнетних матеріалах. Представлено комп’ютеризовану вимірювальну систему, яка призначена для відбору, обробки та реєстрації сигналів МАЕ

Aspects of measuring channels certification in the system for acoustic emission signals selection and processing

Розглянуто особливості метрологічної атестації вимірювальних каналів системи реєстрації сиг-налу акустичної емісії згідно з вимогами,наведеними в стандартах з метрологічного забезпечення вимі-рювальних інформаційних систем.Наведена модель вимірювального каналу та модель похибки каналу ро-зробленої акустико-емісійної системи.Розроблена методика проведення атестації акустичного вимірю-вального каналу системи.The article is dealing with features of measuring channels metrological certification in the system for the acoustic emission signal registration with accordance to requirements of measuring standards in force. For developed acoustic-emission system the model of measuring channel and model of channel’s error are listed. Method of carrying out the certification of an acoustic measuring channel is regarded