2. Исследование спектра сигналов вибрации
Составить схему в соответствии с рисунком 5.2, состоящую из функционального генератора, ограничителя амплитуд и осциллгорафа.
Отобразить нумерацию контрольных точек (для выбора на схеме такой точки необходимо выбрать меню Cicuit / Schematic Options и включить опцию Show nodes).
Провести спектральный анализ сигнала в выбранных точках: меню Analysis / Fourier, выбор рабочей точки (Output node), запуск анализа (Simulate).
Записать уровни основной гармоники исходного синусоидального сигнала и каждой i-й гармоники ( ) искаженного сигнала при различных параметрах ограничителя (обеспечивающего искажение исходного синусоидального сигнала).
Рисунок 5.2
Содержание отчета: Отчеты по практическим работам выполняются в тетради. По каждому пункту задания: указать название пункта работы; нарисовать схему измерения; подготовить таблицы по каждому пункту, а при необходимости – графики; привести расчеты по результатам измерений и исходным данным; сделать выводы по каждому пункту задания.
Практическое занятие № 6
Тема: «Расчет режима работы схемы ультразвукового дефектоскопа»
Цель занятия: закрепить теоретические знания по устройству и принципу работы ультразвукового дефектоскопа, исследовать метода локализации дефекта по взаимному расположению начала развертки, импульса от «дефекта» и донного импульса.
Вопросы занятия:
Моделирование схемы ультразвукового дефектоскопа с помощью средств Electronics Workbench.
Расчет искомого места дефекта по взаимному расположению донного импульса и импульса от «дефекта».
Рекомендуемая литература: Богданов Е.А. Основы технической диагностики нефтегазового оборудования. – М.: Высш шк., 2006. – С. 151-158.
Моделирование схемы ультразвукового дефектоскопа с помощью средств Electronics Workbench.
Собрать схему в соответствии с рисунком 6.1. В качестве генератора зондирующего импульса используется функциональный генератор (Function Generator), формирующий синусоидальный сигнал. Роль объекта с датчиком (например, диагностируемой трубы с неравномерным швом – дефектом) выполняет реостат (Potentiometer) с управляемым сопротивлением R. Выбирая значения сопротивления R и емкости конденсатора С можно обеспечить задержку сигнала на некоторое время, что соответствует нахождению дефекта в объекте на определенном расстоянии от датчика.
Задержанный (с помощью элементов R и C) синусоидальный сигнал подается на ключ (Voltage-Controlled Switch), который обеспечивает формирование импульсов из постоянного напряжения. Фронты импульсов формируются при достижении синусоидальным сигналом определенных (задаваемых в диалоговом окне) уровней. Указанные уровни выбираются в районе максимальных значений синусоидальных сигналов.
Импульс
при максимальной задержке (положение
реостата
)
соответствует случаю донного импульса.
При значениях
исследуется импульс от дефекта.
Задержанный синусоидальный и импульсный сигналы отражаются на экране осциллографа при подаче их на информационные входы Y (каналы А и В). Исходный сигнал с функционального генератора подается на вход внешней синхронизации осциллографа (режим Ext), обеспечивая при этом формирование развертки (горизонтальной линии). Уровень запуска развертки (Level) выбирается в районе максимального значения сигнала.
Рисунок 6.1 – Схема моделирования ультразвукового дефектоскопа