Lek_6-10_Cher

Тема 6. Реальный проходной ВТП

Реальный проходной ВТП Вопросы для самоконтроля

RИ>R

Возможны два случая:

I. RВ>Rи>R

Возбуждающая катушка(соленоид)

Рисунок 1

II.

Рисунок 2

Введем коэффициент заполнения для характеристики плотности охвата

(1)

— площадь сечения ОК

— площадь сечения трубки магнитного потока, сцепленного с измерительной

.

обмоткой, где H 0

— сечение, охваченное измерительной обмоткой, такого, где

(2)

В первом случае измерительная катушка и площадь потока внутри нее в сечении

Во втором случае потока вне возбуждающей катушки нет, значит учитывается поле внутри соленоида.

Всегда берется радиус меньшей катушки Тогда

(3)

коэффициент заполнения, показывает долю сечения магнитного потока, занятую ОК (там, где поток не равен 0)

Определим поток измерительной катушки

(4)

(5)

— начальный поток через измерительную катушку

(6)

Подставим (5) и (6) в (4)

(7)

Нормируем

(8)

Для напряжения измерительной катушки

(9)

Вносимое относительное напряжение

(10)

На практике эту операцию можно проделать с помощью встречного включения ИК-х компенсационного и рабочего преобразователей.

Рисунок 3

Рисунок 4

Коэффициент заполнения меняется изменением диаметра измерительной катушки

1.

- изменение годографа по прямой

2.

- изменение годографа по прямой выпуклой к

3.

изменение годографа по кривой

Рисунок 5

Проводим ось проекций перпендикулярно линии влияния R. Т.е. вектору

Пδ = U вн( ) sin ( S R , S )

Приращение сигнала на комплексной плоскости происходит в разных направлениях, средствами электроники, можно выделить эти приращения независимо проецируя сигнал на ось перпендикулярно линии мешающего параметра ОП. Проектируя на эту ось сигнал С, получаем Ссоs(φ), которая не зависит от

Рисунок 6

Реализовать эту операцию можно с помощью микросхемы перемножителя напряжений (П). Он может использоваться как фазовый детектор (ФД)

Фазовый детектор(такую роль может играть перемножитель)

Рисунок 7

, U- постоянная составляющая Uвых

где проекция на .

Для магнитного цилиндра

Рисунок 8

При небольшой частоте вносимое U пропорционально

1.Эффект магнитной поляризации за счет сердечника с магнитными свойствами

2.Эффект вихревых токов

Имеется область x (частот), где сигналы и , и , и различаются т.е. параметры ОК можно разделять попарно, при известном, фиксированном третьем.

Тема 7. Чувствительность ВТП к параметрам P(R, μ, δ)

цилиндра

Годографы Вопросы для самоконтроля

чувствительность ВТП к параметру P

Обычно рассчитывается на ЭВМ

Годографы

Рисунок 9

Чувствительность к изменению макс = 0,38

Рисунок 10

Рисунок 11

Рассмотрим чувствительность к радиусу R

SR U *вн

R *

)

Чувствительно обычно рассчитывается через приращения Uвн

Рисунок 12

Точки берутся достаточно близко, чтобы было на прямолинейном участке

Рисунок 13

Чувствительность к магнитной проницаемости μr

Рисунок 14

Рисунок 15

На низких частотах, слабо выражены ВТ, преобладает эффект магнитной поляризации, поэтому Sμ максимально.

Рисунок 16

1.При контроле выбирают большие частоты , где Что ограничивает выбор частоты? Увеличение погрешности электронных схем обработки при больших частотах

2.При контроле - считают при каком xσопт отношение имеет максимум

3.При контроле берем низкие частоты, где Sμ максимально.

Тема 8.

Основы контроля по электропроводности

Основы контроля по электропроводности Вопросы для самоконтроля:

Физико-механические свойства металлов (статическая и усталостная прочность, вязкость, пластичность, твердость, теплоемкость и т. д.) зависят от химического состава, структуры, состояния, а некоторые — и от условий применения. Все эти показатели функционально связаны с электропроводностью, которая является важной обобщенной характеристикой немагнитного материала, непосредственно влияющей на ВТ, сигнал датчика, показания прибора. Это позволяет путем измерения электропроводности определять химический состав, структуру, режимы термообработки, напряженное состояние, твердость, прочность и т. д. Поэтому закономерности влияния электропроводности на сигнал различных типов датчиков являются основными при контроле МВТ немагнитных материалов. Электропроводность σ входит в формулу обобщенного параметра - для накладных или проходных ВТП.

На рис. 58 приведены зависимости для параметрических датчиков (сплошные годографы) сигнала накладных и проходных датчиков от электропроводности для детали с плоской поверхностью и большими относительно диаметра датчика размерами, которую можно заменить полупространством (а, б), цилиндрического прута (в), шара (г), толстостенной трубы (д). Кроме того, показаны зависимости (штриховые годографы) сигнала от расстояния между средними витками обмотки цилиндрического датчика (а, в, г, д) или осью зазора подковообразного датчика (б) и поверхностью изделия. В случае контроля прутка, шара, трубы проходным датчиком штриховые годографы показывают влияние на сигнал диаметра изделия Dп, Dш, DB или коэффициента заполнения η. При контроле накладным датчиком они отображают зависимость сигнала от толщины неметаллического покрытия изделия или зазора между датчиком и изделием.

Рассматриваемые годографы соответствуют следующим условиям контроля:

1.накладные датчики размещены вдали от краев плоской детали (над полупространством);

2.длина прутка, трубы и диаметр шара много больше длины проходных датчиков; при этих условиях края изделий не влияют на распространение ВТ и сигнал датчика;

3.толщина и диаметр изделий в несколько раз превышают условную глубину проникновения ВТ.

Впределах каждой группы для всех типов датчиков годографы F(σ) близки по форме. То же наблюдается для других годографов: F(μ), F(Τ) и т. д. Некоторая количественная разница между годографами для накладных, щелевых, наружных и внутренних проходных датчиков (рис. 58) объясняется тем, что та часть поля, в которую изделие помещается для контроля, у этих датчиков не одинакова.

Годографы, приведенные на рис. 58, а, б, следует использовать при разработке приборов и методик контроля цилиндрическим и подковообразным накладными датчиками деталей с относительно небольшой кривизной поверхности, размеры которых в несколько раз больше диаметра датчика.

Годографы, приведенные на рис. 58, в, показывают изменение сигнала при контроле длинных изделий, сечение которых незначительно отличается от круга или кольца. Годографы для шара (рис. 58, г) могут быть использованы при анализе влияния на сигнал датчика относительно коротких деталей — болтов, гаек, роликов и др.