1.4. Содержание отчета

В отчете должны быть описаны возможности прибора магнитоизмерительного феррозондового комбинированного прибора Ф-205.38 при измерении параметров переменных магнитных полей (напряженности и градиента напряженности магнитного поля); представлены результаты измерений и графики соответствующих параметров, обработанные с применением пакета программ РМД-1; дана сравнительная характеристика полученных результатов.

1.5. Контрольные вопросы

1. В чем заключается особенность измерения параметров переменных магнитных полей?

2. Какое значение напряженности магнитного поля высвечивается на дисплее прибора (амплитудное, среднее, действующее)?

3. Можно ли начать второй цикл измерений значений параметра переменного магнитного поля без предварительной очистки памяти прибора?

Лабораторная работа 2

измерение напряженности переменного магнитного поля

с применением измерителя напряженности магнитного поля типа МФ-207 и его модификаций

Цель работы: приобретение навыков работы с измерителями напряженности переменного магнитного поля и освоение методики измерения параметров переменных магнитных полей.

Аппаратура и образцы, используемые в работе: измерители напряженности магнитного поля МФ-207, МФ-207А и МФ-207.1; соленоиды – дефектоскопы типа МД-12П (Ш, С, Э); линейка, мел, объект контроля.

2.1. Измерение напряженности магнитного поля с помощью измерителя напряженности мф-207

Прибор МФ-207 предназначен для измерения напряженности постоянного и напряженности и частоты переменного магнитных полей (Измеритель нап-ряженности магнитного поля МФ-207: Руководство по эксплуатации МКИЯ.422281.001 РЭ / ООО «Микроакустика». Екатеринбург, 2004).

В

Рис. 2.1. Внешний вид измерителя

напряженности магнитного поля МФ-207

нешний вид измерителя напряженности магнитного поля МФ-207 приведен на рис. 2.1, где 1 – кнопка «Питание» для включения и выключения измерителя; 2 – кнопки переключателя режима «+» и «–»; 3 – кнопки ввода цифровой информации и переключения состояний измерителя; 4 – кнопки «>», «<»; 5 – крышка отсека соединителя «Вывод информации»; 6 – индикатор «Вкл.» включения питания; 7 – кнопка «Запись»; 8 – индикатор D («Внимание»); 9 – преобразователь-полемер; 10 – дисплей.

Метрологические ха-рактеристики измерителя напряженности МФ-207 приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Метрологические характеристики

измерителя напряженности магнитного поля МФ-207

Основная характеристика	Значение параметра
1	2
Диапазон измерения напряженности магнитного поля (пос-тоянного и переменного), А/м

Окончание табл. 2.1

1	2
Предел допускаемой основной относительной погрешности dд измерения напряженности магнитного поля, %	, где А = 3 при 50 £ Н £ 300000; А = 5 при 10 £ Н < 50; Нк = 200 А/м при 10 £ Н < 200; Нк = 2500 А/м при 200 £ Н < 2500; Нк = 25000 А/м при 2500 £ Н < 25000; Нк = 300000 А/м при 25000 £ Н < 300000; f – частота переменного магнитного поля, Гц
Диапазон измерения частоты переменного магнитного поля в автоматическом режиме, Гц	10 – 800
Диапазон измерения частоты переменного магнитного поля в ждущем режиме, Гц	5 – 800
Предел допускаемой абсолютной погрешности dдf измерения частоты переменного магнитного поля, Гц	±(0,01f + 1)
Предел допускаемой дополнительной погрешности, обусловленной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной до любого значения в пределах значений температуры, соответствующих рабочим условиям применения, %	0,25dд на каждые 5 °С при изменении напряженности магнитного поля; 0,25dдf на каждые 5 °С при изменении частоты

Измеритель МФ-207 имеет большой диапазон измерения напряженности магнитного поля – от 10 до 300000 А/м, что позволяет применять этот прибор для оценки полей как при феррозондовом, так и при магнитопорошковом конт-роле. Реализация такого диапазона возможна с помощью феррозондового преобразователя, содержащего два полузонда [7], оси которых параллельны друг другу и основанию корпуса (донышку ФП). При измерении слабого магнитного поля (до 3000 А/м) ФП представляет собой компонентный феррозонд [5, с. 44 – 47], сильного поля – компонентный зонд, использующий эффект Холла (датчик Холла) [5, с. 49 – 51]. Переключение зондов происходит автоматически в зависимости от значений параметров измеряемого поля. При положительной тенденции изменения значений напряженности переключение пределов происходит при 3000 А/м, при отрицательной – при 2500 А/м, что обеспечивает минимальную погрешность измерения.

В

Рис. 2.2. Схема взаимного расположения сердечников и пластины датчика Холла в преобразователе

Рис. 2.3. Вид карты переходов между

узловыми состояниями и схемой

измерения прибора МФ-207

заимное расположение зондов и пластины датчика Холла приведено на схеме рис. 2.2. Феррозонд состоит из двух параллельных сердечников (стержней) 1 и 2. Пластина 3 датчика Холла расположена между стержнями. Начало декартовых координат совмещено с центром плас-тины датчика Холла. Ось x направлена в сторону нанесенной на корпус преобразователя метки, поэтому в однородном магнитном поле прибор измеряет проекцию вектора этого поля на ось x. Донышко ФП параллельно плоскости (x, y), расстояние между началом координат и донышком равно 3 мм.

Определение характеристик и параметров измеряемого магнитного поля осуществляется в соответствии с картой переходов между узловыми состояниями и схемой измерения, приведенной на рис. 2.3, где обозначены состояния измерителя напряженности магнитного поля МФ-207: 1 – питание измерителя включено; 2 – справка; 3 – текущие дата и время; 4 – готовность к вводу технологический информации; 5 – схема измерения; 6 – готовность к установке параметров ждущего режима; 7 – готовность к передаче информации на компьютер; 8 – готовность к тестированию памяти измерителя. Состояния схемы измерений представлены на рис. 2.4, где 1 – готовность к записи значения напряженности магнитного поля в точке пространства; 2 – запись амплитудного значения напряженности магнитного поля в память измерителя; 3 – автоматический временной (АВ) режим измерения параметров контролируемого поля; 4 – ждущий временной (ЖВ) режим измерен

Рис. 2.4. Вид схемы измерения прибора МФ-207

ия параметров контролируемого поля.

В

Рис. 2.5. Вид экрана дисплея

в состоянии готовности к записи

напряженности магнитного поля

в точке пространства

состоянии готовности к записи значения напряженности магнитного поля в точке пространства на экране измерителя МФ-207 высвечивается информация, приведенная на рис. 2.5.

В первой строке дисплея на позициях 1 и 2 высвечиваются символы «АП», свидетельствующие о готовности измерителя к записи значения напряженности магнитного поля в точке пространства; на позициях 3 – 5 – символы «000» (в серии измерений не сделано ни одной записи); на позиции 9 –мигающий символ «», подтверждающий, что измеритель автоматически выполняет измерение напряженности магнитного поля с периодом, равным 330 мс; на позициях 10 – 16 – символы «0082 Гц», обозначающие частоту измеряемого переменного поля.

Во второй строке на позициях 1 и 2 высвечиваются символы «Ht», подт-верждающие, что осуществляется измерение значения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля; на позиции 3 – «=», сообщающий, что измерение выполнено корректно и максимальное значение напряженности измеряемого поля составляет 246 А/м (позиции 9 – 16); на позициях 5 и 6 – «+И», показывающие, что значения напряженности магнитного поля во всем интервале измерения имеют положительный знак. Измеренное значение нап-ряженности магнитного поля будет сохранено в памяти прибора МФ-207 при нажатии кнопки «Запись», при этом счетчик записей увеличит значение на единицу (позиции 3 – 5 первой строки дисплея), как показано на рис. 2.6.

П

Рис. 2.6. Вид экрана дисплея

в состоянии записи амплитудного

значения напряженности магнит-

ного поля в память измерителя

Рис. 2.7. Вид экрана дисплея при

работе прибора в автоматическом

временном режиме измерения

параметров магнитного поля

ри выборе автоматического временного режима измерения напряжен-ности магнитного поля в пространстве или на поверхности объекта контроля на дисплее измерителя МФ-207 появится следующее сообщение (рис. 2.7): в первой строке на позициях 1 и 2 – символы «АВ» (автоматический временной), на позициях 3 – 5– «97 %» (объем свободной памяти прибора).

П

Рис. 2.8. Вид экрана дисплея при

работе прибора в ждущем времен-

ном режиме измерения параметров

магнитного поля

ри выборе ждущего временного режима измерения напряженности магнитного поля на дисплее прибора выс-ветится информация, приведенная на рис. 2.8. В первой строке на позициях 1 и 2 символы «ЖВ» соответствуют режиму измерения; на позициях 10 – 16 – «0050 Гц» – значению частоты измеряемого магнитного поля. Во второй строке на позиции 6 символ «~» обозначает, что измеряемое магнитного поле является знакопеременным, а амплитудное значение напряженности в измеряемой точке равно 234000 А/м (позиции 7 – 16).

Переключение режимов измерения осуществляется с помощью цифровой кнопки «А/Ж». Измерение и запись параметров постоянного и переменного (в диапазоне частоты 10 – 800 Гц) магнитных полей с постоянной амплитудой напряженности магнитного поля рекомендуется производить в автоматическом режиме измерения, а полей с изменяющейся амплитудой напряженности – в ждущем.

Измеритель напряженности магнитного поля МФ-207 может быть использован

для измерения и записи значения напряженности измеряемого поля с привязкой к зоне контроля для фиксации изменения магнитного поля, формирующегося над дефектом, с вводом технологической информации в соответствии с таблицей кодов (Таблица кодов зон контроля и типов дефектов: МКИЯ.НД-02 ТбК / ООО «Микроакустика». Екатеринбург, 1997. 12 с.) и данными, приведенными в работе [6, ч. 3, приложение]. Технологическая информация вводится с помощью цифровой клавиатуры прибора аналогично порядку, описанному в работах [6, ч. 1, п. 1.2.7; ч. 3, подразд. 10.2] при применении феррозондовых приборов, и хранится в памяти измерителя;

для записи временной диаграммы напряженности магнитного поля;

для построения пространственной картины магнитного поля на поверхности объекта контроля.

Полученная информация сохраняется в памяти измерителя напряжен-ности МФ-207, передается на компьютер при подключении прибора к его последовательному порту и обрабатывается с использованием пакета программ РМД-1 (Пакет прикладных программ РМД-1. Руководство по эксплуатации / ООО «Микроакустика». Екатеринбург, 2004. 30 с.).