شبیه سازی عددی انتشار امواج التراسونیک با روش FDTD جهت بازرسی غیر مخرب ریفرمرتیوب های احیا مستقیم

برون یابی عیوب مخرب در ریفرمرتیوب های مورد استفاده در صنایع پتروشیمی و فولاد، یکی از دغدغه های اساسی درصنعت است که ربات بازرسی ریفرمرتیوب شرکت هیرمان (HI-RTHRTI(U-E)-CR) با بهره مندی از ابزارهای بازرسی غیر مخرب متعدد قابلیت برون یابی این عیوب را داراست. این مقاله یک راه حل تحلیلی جدید برای مشکل جریان گردابی برای سیم پیچ خم دار مورد استفاده در یک EMAT را ارائه می دهد که از راه حل کلاسیک Deeds و Dodd که در اصل برای سیم پیچ های دایره ای در نظر گرفته شده بود، اقتباس شده است. راه حل تحلیلی حاصل از این انطباق جدید از برون یابی شعاع بزرگ بهره می برد و مزایای متعددی را نسبت به روش اجزای محدود (FEM)، به ویژه در رژیم فرکانس بالاتر نشان می دهد. چگالی نیروی لورنتس محاسبه شده از راه حل EM تحلیل و سپس با شبیه سازی های التراسونیک همراه می شود، که از روش دامنه زمانی تفاضل محدود (FDTD) برای توصیف انتشار امواج فراصوت، به ویژه برای امواج رایلی استفاده می کنند. الگوی تشعشعی به دست آمده با تبدیل هیلبرت بر روی شکل های موج حوزه زمان، سنسور را از نظر جهت پرتو و توزیع میدان در امتداد زاویه فرمان مشخص می کند، که می تواند پارامترهای عملکردی برای یک آرایه EMAT ایجاد کند و طراحی بهینه چنین حسگرهایی را تسهیل کند.