WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 |

«Лабораторная работа №3 Дефектоскопия изделия электромагнитным методом Москва 2007 Оглавление Оглавление Цель работы Подготовка к работе Описание виртуальной установки-дефектоскопа ...»

-- [ Страница 1 ] --

Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)

Электронный образовательный ресурс

Кафедра Электротехники и Интроскопии

Лабораторная работа №3

Дефектоскопия изделия

электромагнитным методом

Москва 2007

Оглавление

Оглавление

Цель работы

Подготовка к работе

Описание виртуальной установки-дефектоскопа с проходным ВТП……..6

Описание виртуальной установки-дефектоскопа с накладным ВТП……..7 Домашнее задание

Рабочее задание

Методические указания

Установка программы

Системные требования

Цель работы 1. Изучение влияния дефектов электропроводящих изделий на сигналы накладного преобразователя 2. Исследование модуляционного метода дефектоскопии Подготовка к работе Напряжение проходного преобразователя зависит от ширины продольной трещины t и её глубины h, а также от глубины залегания трещины под поверхностью.

Для того чтобы повысить чувствительность к дефектам, применяют дифференциальные схемы включения преобразователей.

Обмотки возбуждения рабочего и образцового преобразователей (Рис. 3) соединяются согласно, а измерительные обмотки – встречно и последовательно с компенсатором К. Измеряя выходное напряжение, можно исследовать зависимость U a * U a / U 0 j yoo от параметров дефектов, где U 0 - напряжение “холостого хода”, - коэффициент заполнения.

эфф от параметра x и относительной На рис. 1,а приведена диаграмма зависимости h* h 2 R глубины узкого продольного дефекта в круговом цилиндре. Влияние относительной глубины залегания трещин под поверхностью показывает рис. 1,б, а влияние относительной ширины t th при x 15 рис. 1,в. На рис. 2,а приведен годограф U a * накладного трещины * Rэ a преобразователя в зависимости от параметра в случае, когда ось преобразователя находится над длиной l Ry, глубокой h Ry и узкой t Ry трещиной. При этом зазор между преобразователем и изделием считается равным нулю. На рис. 2,б показана зависимость h * h 2 Rэ U a * (, h* ), где. Графики (рис. 1,2) позволяют выбрать оптимальные параметры преобразователя и частоту тока возбуждения, если известны параметры дефектов и удельная электрическая проводимость материала изделия.

Рис.1 Годографы yoo ПВТП в зависимости от параметров дефектов: а) обобщенного параметра x2 и глубины трещины h* б) глубины залегания подповерхностного дефекта h* в) ширины трещины t * Рис.2 Годографы U a * НВТП. а) U ( ) б) U (, h* ) Описание виртуальной установки-дефектоскопа с проходным ВТП Рис 3. Схема установки-дефектоскопа с датчиком проходного типа. L1, L3 - возбуждающие обмотки; L2, L4 - измерительные обмотки; Ген. - генератор; К - компенсатор; ПД – пиковый вольтметр; ФД1, ФД2 - фазовые детекторы; БН1, БН2 - блоки нормировки; В1, В2 - вольтметры;

К - компенсатор.

С помощью генератора устанавливаются необходимые значения частоты и амплитуды тока возбуждения. С измерительной катушки L2 снимается напряжение Uвн и подается на компенсатор, последовательно с ней соединенный и предназначенный для компенсации напряжения небаланса на выходе преобразователей, включенных дифференциально. С резистора Rоп снимается напряжение, пропорциональное току возбуждения и имеющее только действительную составляющую, поэтому оно используется для выделения реальной составляющей вносимого напряжения.

Напряжение, снимаемое с обмотки L4, чисто мнимое и используется для получения мнимой составляющей вносимого напряжения. Блоки БН1, БН2 служат для нормировки напряжений Re Uвн и Im Uвн по U0, т.е. на выходе получим Re (Uвн*) = Re (Uвн )/ U0 и Im (Uвн*) = Im (Uвн )/ U0.

Таким образом, на экране (комплексной плоскости) результат измерения представляется в виде точки.

Вольтметры В1 и В2 необходимы для более точного измерения составляющих относительного вносимого напряжения.

Описание виртуальной установки-дефектоскопа с накладным ВТП Функциональная схема лабораторной установки, аналогично схеме на Рис. 3, представлена на рис. 4. Выходное напряжение генератора Г прикладывается к обмоткам возбуждения L1 и L3, по ним проходит ток возбуждения Iв. Регулируя амплитуду и частоту выходного напряжения генератора, можно установить нужные амплитуду и частоту возбуждающего тока. В цепь обмоток возбуждения преобразователя включен опорный резистор Rоп с сопротивлением 1Ом, напряжение которого совпадает по фазе с возбуждающим током.

Рис.4 Функциональная схема лабораторной установки.

Возбуждающие обмотки L1, L3 и измерительные L2, L4, включены по дифференциальной схеме для компенсации начального напряжения (без ОК).

Компенсатор К служит для уменьшения вносимого напряжения преобразователя для бездефектного ОК, что позволяет выделить небольшое приращение напряжения преобразователя, обусловленное наличием дефекта, т. е. позволяет определить напряжение U a *.

Выходное напряжение фазового детектора ФД2 прямо пропорционально проекции вектора U a * на направление вектора тока I a (на вещественную ось), таким образом ФД2 выделяет реальную составляющую напряжения U.

Напряжение U 0, снимаемое с катушки L4, имеет чисто мнимую составляющую (его фаза отличается от фазы тока I a на 90 градусов). Таким образом фазовый детектор ФД1 используется для нахождения мнимой составляющей напряжения U.

Пиковый детектор ПД преобразует переменное напряжение U 0 в постоянное.



Блок нормировки БН1 осуществляет нормировку Re U по U 0 (т. е. производит операцию деления Re U U 0 Re U ). Соответственно БН2 нормирует Im U по U 0. Таким образом результат измерения наблюдается в виде точки на комплексной плоскости осциллографа ОС.

Вольтметры В1 и В2 используются для более точного определения результатов измерений:

Схема дефектоскопа, работающего в динамическом режиме, отличается наличием дополнительных блоков обработки информации фильтров и усилителей огибающей. Для работы в динамическом режиме дефектоскоп комплектуется средствами сканирования поверхности объекта контроля (электромеханическими устройствами вращения накладного ВТП).

Реальные измерения в лабораторных условиях всегда имеют некоторую погрешность, которая складывается из погрешностей различных блоков, составляющих лабораторную установку. Поэтому в данной лабораторной работе измерения также имеют погрешность.

Одним из существенных недостатков статических электромагнитных дефектоскопов является относительно низкая производительность контроля. Вопрос о повышении производительности контроля может быть решен увеличением скорости контроля. Правда, это утверждение справедливо, в основном для деталей, имеющих простую форму.

Во время перемещения детали с дефектом относительно неподвижного преобразователя, и наоборот, возникает модуляционный эффект. Модуляционный метод обычно используют в дефектоскопии для оценки пространственного распределения свойств объекта. Если ВТП и объект взаимно перемещаются, то изменения свойств объекта, распределенные в пространстве, преобразуются в изменения сигнала во времени. На этом и основано действие приборов для контроля модуляционным методом протяженных объектов (листов, прутков, проволоки и т. д.).

Полученный от ВТП сигнал усиливается и детектируется амплитудным или фазовым детектором, а затем анализируется огибающая высокочастотных колебаний (по амплитуде, фазе, спектру модулированного сигнала судят о качестве контролируемого изделия).

Дефектоскопы с накладными ВТП, работающие в динамическом режиме, эффективны при контроле объектов, допускающих циклическое сканирование поверхности, например труб и прутков кругового сечения, стенок круглых отверстий. В лабораторной работе показан процесс проведения контроля трубы (динамический режим).

Модуляционные (динамические) дефектоскопы состоят из сканирующей головки с преобразователями и стационарной электронной стойки. При осевом перемещении контролируемого изделия преобразователи описывают винтовую линию вокруг его поверхности (рис. 5). Скорость перемещения контролируемого изделия определяется частотой вращения преобразователей, их числом и площадью зоны контроля каждого из них.

Рис. 5. Динамический (модуляционный) метод контроля Важно отметить, что приборы такого типа позволили значительно повысить не только производительность контроля, но также его достоверность и чувствительность за счет лучшего отношения сигнал-помеха по сравнению со статическими приборами.

При модуляционном методе контроля сигналы обрабатываются с помощью специальных устройств, анализирующих спектр огибающей, длительность импульсов разного уровня на заданном интервале времени, последовательность их появления. В общем случае для анализа могут быть применены методы теории помехоустойчивости, а за основу приняты статистические данные о сигналах и помехах.

Увеличить отношение сигнал-помеха можно благодаря фильтрации огибающей высокочастотного напряжения ВТП., используя различие спектров сигналов от дефектов и помех.

Обычно дефектам как локальным резким изменениям однородности ОК соответствуют скачки огибающей сигнала, имеющего широкополосный спектр, а помехам, связанным с относительно более плавными изменениями размеров и электрофизических параметров ОК, низкочастотные составляющие спектра. Для повышения отношения сигнал-помеха можно использовать и более тонкие различия в спектрах и в других представлениях сигналов и помех.

Последнее время большое внимание уделяется автоматизации НК средствами вычислительной техники, что создает ряд преимуществ. Так, например, использование встроенного микропроцессора в динамическом дефектоскопе, позволяет получать информацию на экране дисплея в режиме линейной развертки и в режиме комплексной плоскости (режим 3D) одновременно, чем повышается достоверность обнаружения дефектов.

Режим 3D динамический режим комплексной плоскости напряжений. В этом режиме точка на экране, отображающая конец вектора комплексного выходного напряжения ВТП, описывает сложные замкнутые траектории при движении ВТП относительно ОК (рис. 6). Траектории запоминаются на время, требуемое для анализа и устанавливаемое оператором. Таким образом отображаются два параметра сигнала (составляющие X и Y) в зависимости от времени (или от связанных с ним пространственных координат ВТП относительно ОК). По положению траектории в комплексной плоскости определяются фазовые характеристики сигнала, а по форме траектории Рис. 6. Сигналы ВТП в режиме временной развертки (вверху) и в режиме 3D (внизу) Установкой сектора в комплексной плоскости (показан штриховой линией на рис. 6) и диаметра окружности оператор может задать пороги срабатывания сигнализаторов дефектов по фазе и амплитуде сигнала соответственно. В линейном режиме изображается временная зависимость модуля (или проекции на одну из осей: X или Y) вектора напряжения преобразователя.

В лабораторной работе (динамический режим) также отображены два режима работы:

комплексной плоскости и временной развертки (проекция вектора сигнала на ось X). Приведенные в лабораторной работе на графиках и в тексте величины являются относительными. Линейные 1. Рассчитать значения частот fp, соответствующих значениям обобщенного параметра x 2 5 1, x 2 10 1, x 2 50 1, если диаметр контролируемого кругового цилиндра 2. Рассчитать значения частот fp, соответствующих значениям обобщенного параметра 3 1, 6 1, 12 1, если эквивалентный диаметр накладного преобразователя 2 R p 0,4 (N 1 0,5 N 2 N 3 ) мм, а удельная электропроводность p 0, 4 (N1 N 2 N 3 ) МСм/м.

(N1 – год приема, N2 – номер в журнале деканата, N3 – номер бригады в лаборатории).



Pages:     || 2 |
 

Похожие работы:

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКА Методические указания к лабораторным работам по дисциплине Информатика для направления 140400 Электроэнергетика и электротехника, профиль Электропривод и автоматика, квалификация бакалавр Составитель М. В. Петрова Ульяновск УлГТУ 2011 УДК 681.3.06:004(076) ББК 32.97 я7 И 74 Рецензент доктор...»

«ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ Согласовано Утверждаю Руководитель ООП Зав. кафедрой ЭЭЭ, по направлению 140400 профессор проф. А.Е. Козярук А.Е. Козярук _ _ 2012 г. _ _ 2012 г. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ МАГИСТРА Направление...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Оренбургский государственный университет Колледж электроники и бизнеса Кафедра электронной техники и физики Л.А. БУШУЙ АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА РАЗДЕЛА РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом...»

«Министерство образования и науки Российской федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра автоматизации производственных процессов и электротехники УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ МЕХАНИКА для специальности 280101.65 - Безопасность жизнедеятельности в техносфере Квалификация (степень) выпускника: специалист - инженер Благовещенск 2012 г. 1 УМКД разработан: канд. техн. наук,...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный архитектурно-строительный университет МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ-ТЕЛЕСИГНАЛИЗАЦИИ (ТУ-ТС) Методические указания к лабораторной работе № 1 Составители: Э.С. Астапенко А.Н. Деренок Томск 2012 Многоканальная система телеуправления-телесигнализации (ТУ-ТС): методические указания / Сост. Э.С. Астапенко, А.Н....»

«Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Дальневосточный государственный университет путей сообщения Кафедра Химия и экология Е. В. Муромцева ОЦЕНКА УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТРАБОТАННЫМИ ГАЗАМИ АВТОТРАНСПОРТА НА УЧАСТКЕ МАГИСТРАЛЬНОЙ УЛИЦЫ Методические указания для выполнения лабораторной работы по дисциплине Экология...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ ГОРНЫЙ Согласовано Утверждаю _ _ Руководитель ООП Зав. кафедрой ЭЭЭ по направлению 140400 проф. А.Е. Козярук проф. А.Е. Козярук МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ БАКАЛАВРА Направление подготовки: 140400 – Электроэнергетика и электротехника Профиль подготовки:...»

«Федеральное агентство по образованию _ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ Курсовое программирование на С++ Методические указания к курсовой работе Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ ЛЭТИ 2006 Федеральное агентство по образованию _ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ Курсовое программирование на С++ Методические указания к курсовой работе Санкт-Петербург Издательство СПбГЭТУ ЛЭТИ 2006 УДК 681.3.016 (018) Курсовое...»

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ Кафедра современного естествознания и наукоемких технологий Пигарев А.Ю. Методические указания для выполнения индивидуальных расчетно-графических заданий на основе системы схемотехнического моделирования Multisim 9 Учебная дисциплина Электротехника и электроника по специальности 230201 – Информационные системы и технологии Зав. кафедрой СЕНТ д-р физ.-мат. наук, профессор Т.Я. Дубнищева Новосибирск 2009 г. Расчетно-графические...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ПО ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ Методические указания к изучению дисциплины Электротехника и электроника УФА 2009 1 Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Кафедра теоретических...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.