<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of the Angarsk State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of the Angarsk State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Ангарского Государственного Технического Университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2686-777X</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">6a9c160a32807fdbab870975</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.36629/2686-777X-2025-1-19-167-170</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>TECHNICAL CYBERNETICS</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">COMPARATIVE ANALYSIS OF INDUSTRIAL NON-DESTRUCTIVE CONTROL SYSTEMS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ СИСТЕМ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Нечаева</surname>
       <given-names>Анжела Валерьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Nechaeva</surname>
       <given-names>Angela Valerievna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Эльхутов</surname>
       <given-names>Сергей Николаевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>El'hutov</surname>
       <given-names>Sergey Nikolaevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБОУ ВО &quot;Ангарский государственный технический университет&quot;</institution>
     <city xml:lang="ru">Ангарск</city>
     <country country="RU" xml:lang="ru">RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal State Funded Educational Establishment of Higher Education «Angarsk State Technical University»</institution>
     <city xml:lang="en">Angarsk</city>
     <country country="RU" xml:lang="en">RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-22T05:19:54+03:00">
    <day>22</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-22T05:19:54+03:00">
    <day>22</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>1</volume>
   <issue>19</issue>
   <fpage>167</fpage>
   <lpage>170</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-12-12T00:00:00+03:00">
     <day>12</day>
     <month>12</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement xml:lang="ru">© 2025 Нечаева А.В., Эльхутов С.Н.</copyright-statement>
    <copyright-statement xml:lang="en">© 2025 Nechaeva A.V., El'hutov S.N.</copyright-statement>
    <copyright-year>2025</copyright-year>
    <copyright-holder xml:lang="ru">Нечаева Анжела Валерьевна, Эльхутов Сергей Николаевич</copyright-holder>
    <copyright-holder xml:lang="en">Nechaeva Angela Valerievna, El'hutov Sergey Nikolaevich</copyright-holder>
   </permissions>
   <self-uri xlink:href="https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c160a32807fdbab870975/view">https://angtu.editorum.ru/en/nauka/publications/6a9c160a32807fdbab870975/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассмотрен анализ промышленных систем неразрушающего контроля, приведены основные методы. Проведен сравнительный анализа различных систем неразрушающего контроля. Определены оптимальные условия систем неразрушающего контроля. Рассмотрены ультразвуковой, радиографический, магнитный и виброакустический методы, и выбор метода в зависимости от специфики производственных процессов</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The analysis of industrial non-destructive testing systems is considered, and the main methods are presented. A comparative analysis of various non-destructive testing systems is conducted. The optimal conditions for non-destructive testing systems are determined. The ultrasonic, ra-diographic, magnetic, and vibroacoustic methods are considered, and the choice of method depends on the specific features of production processes</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>неразрушающий контроль</kwd>
    <kwd>анализ</kwd>
    <kwd>промышленность</kwd>
    <kwd>область применения</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>non-destructive testing</kwd>
    <kwd>analysis</kwd>
    <kwd>industry</kwd>
    <kwd>and application</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>
Современные промышленные системы неразрушающего контроля (НК) играют ключевую роль в обеспечении безопасности и надежности различных материалов и конструкций. Проблема заключается в необходимости выбора наиболее эффективной системы НК, способной обеспечить высокую точность и надежность диагностики без повреждения объекта. В условиях постоянного роста требований к качеству и безопасности продукции, актуальность данной темы становится особенно заметной. В условиях усиления конкуренции, эффективные системы НК становятся важным инструментом для обеспечения долговечности оборудования и качества продукции.

В рамках работы предполагается решение задачи, связанные с анализом применимости различных методов НК в зависимости от типа контролируемых материалов и условий эксплуатации, а также оценкой их экономической эффективности. Важно также рассмотреть, как новые технологии и инновации могут повлиять на развитие систем НК.

Рассмотрим основные методы неразрушающего контроля.

Ультразвуковой (акустический) метод основан на способности волн частотой от 0,5 до 25 МГц проникать в структуру материала и отражаются от дефектов (рисунок 1). По параметрам принятого сигнала определяют наличие, расположение и размер дефектов [1].  

Область применения: контроль сварных швов трубопроводов и ёмкостей, диагностика оборудования под давлением, контроль литых и кованых деталей.

 

Рисунок 1 - Схема обнаружения дефекта отражением ультразвука.

 

Достоинства: высокая чувствительность к внутренним дефектам, возможность контроля при одностороннем доступе.  

Недостатки: трудности контроля крупнозернистых материалов, тонкостенных изделий толщиной менее 4 мм, а также изделий сложной формы.

Вихретоковый (электромагнитный) метод основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (рисунок 2).

Область применения: контроль сварных соединений трубопроводов, резервуаров и оффшорных платформ, проверка деталей двигателей и конструкций самолётов [2].

Достоинства: бесконтактность измерений, высокая скорость контроля, высокая чувствительность к микроскопическим дефектам.

Недостатки: метод применим только для электропроводящих материалов, глубина контроля ограничена несколькими миллиметрами.

 

Рисунок 2 – Принцип работы вихретокового дефектоскопа.

 

Магнитопорошковый (капиллярный) метод функционирует следующим образом: на поверхность детали наносится магнитный порошок или жидкая суспензия, которые под воздействием магнитного поля образуют на поверхности узор (рисунок 3). При наличии дефектов частицы скапливаются вокруг дефекта [4].

Область применения: контроль сварных швов, заготовок, полученных методом литья, деталей грузоподъёмных механизмов.  

Достоинства: высокая чувствительность, возможность находить несплошности на деталях с защитным немагнитным покрытием толщиной до 50 мкм.  

Недостатки: метод ограничен материалами со свойством относительной магнитной проницаемости (должен быть больше или равен 40), возможны ошибки в результатах, если материал обладает магнитной неоднородностью.

Рентгенографический метод в неразрушающем контроле (НК) основан на различной поглощающей способности дефектов и основного материала. Лучи, проникая сквозь различные дефекты (трещины, раковины, включения инородных материалов), в различной степени ослабляются [3]. При регистрации распределения интенсивности проходящих лучей определяется факт наличия и расположение различных неоднородностей и дефектов (рисунок 4).

 

 

Рисунок 3 – Принцип работы магнитопорошкового метода.

 

Область применения: контроль сварных соединений трубопроводов, силосов, резервуаров и резервуарного оборудования, противопожарного и нефтеналивного оборудования, дымовых труб, нестандартных металлоконструкций.

 

Рисунок 4 – Принцип работы рентгенографического метода.

 

Достоинства: возможность выявить скрытые дефекты внутри металла, определить их характер и размеры.

Недостатки: из-за использования рентгеновского и гамма-излучения радиографический контроль требует строгого соблюдения правил радиационной безопасности, что влечёт за собой дополнительные расходы на оборудование и обучение персонала.

Виброакустический метод в НК основан на регистрации и анализе параметров виброакустических колебаний, возникающих при работе контролируемого объекта. Дефекты механических, электромагнитных и прочих систем, как правило, отражаются на вибрации, которая изменяет под их влиянием ряд своих параметров. Задача контроля — выявить эти дефекты и определить их расположение.

При проведении НК с использованием такого метода выполняется анализ спектра вибрации (рисунок 5). Изучение спектра позволяет выявить отклонения от нормальных режимов работы оборудования. Часто дефекты или износ приводят к появлению новых частотных компонент в сигнале, что указывает на неисправности. Также проводится оценка амплитуд и фазовых характеристик. Изменения амплитуды могут свидетельствовать о появлении дисбаланса, повреждениях или износе компонентов.

 


 


 

Рисунок 5 – Анализ вибросигнала электродвигателя.

 


 

Область применения: в машиностроении — диагностика работы двигателей, турбин, насосов, компрессоров и другого оборудования, подверженного износу. Метод помогает своевременно выявить неисправности, такие как износ подшипников, трещины в корпусах или дисбаланс вращающихся частей, в авиации — контроль состояния двигателей, крыльев и других важных конструктивных элементов, в энергетике — в энергетических установках (например, в газовых и паровых турбинах) виброакустическая диагностика помогает контролировать износ и повреждения важных элементов, в автомобильной промышленности — диагностика двигателей, подвески и других систем автомобилей.

Достоинства: виброакустическая диагностика не требует физического вмешательства в систему, что снижает риск повреждения объектов и упрощает процесс контроля. Высокая чувствительность — современные приборы могут регистрировать очень слабые изменения в вибрациях или акустических сигналах, что позволяет обнаруживать неисправности на самых ранних стадиях. Возможность непрерывного мониторинга во время работы оборудования.

Недостатки: зависимость от условий эксплуатации — результаты диагностики могут искажаться при наличии внешних факторов, таких как шум, температура и вибрации от других источников.

Сравнительный анализ промышленных систем неразрушающего контроля показал, что несмотря на обилие различных подходов, для определения технического состояния оборудования, содержащего движущиеся компоненты, применим только виброакустический метод с использованием спектра вибросигнала. Однако такой метод показывает хорошие результаты только при диагностике оборудования, имеющего в своем составе узлы, совершающие равномерное вращение. В случае с неравномерным вращением узлов, или узлов, совершающих возвратно-поступательные движения, виброаккустический метод оказывается недостаточно эффективен. Это позволяет сделать вывод о необходимости проведения исследований для поиска диагностических признаков в вибросигнале без использования его спектра.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Концевой, Ю.А. Методы контроля технологии производства полупроводниковых приборов / Ю.А. Концевой, В.Д. Кудин. - Москва: ИЛ, 2021. - 144 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Koncevoy, Yu.A. Metody kontrolya tehnologii proizvodstva poluprovodnikovyh priborov / Yu.A. Koncevoy, V.D. Kudin. - Moskva: IL, 2021. - 144 c.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методы и методики неразрушающего контроля / Игорь Быков и Дмитрий Борейко. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. - 204 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metody i metodiki nerazrushayuschego kontrolya / Igor' Bykov i Dmitriy Boreyko. - M.: LAP Lambert Academic Publishing, 2015. - 204 c.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методы неразрушающих испытаний. Физические основы, практические применения, перспективы развития. - М.: Мир, 2017. - 496 c.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metody nerazrushayuschih ispytaniy. Fizicheskie osnovy, prakticheskie primeneniya, perspektivy razvitiya. - M.: Mir, 2017. - 496 c.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р 56542—2019 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">GOST R 56542—2019 Kontrol' nerazrushayuschiy. Klassifikaciya vidov i metodov.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
