Лабораторная работа № 1

УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТОЛЩИНОМЕРА УТ-301-2М и МАГНИТОПОРОШКОВОГО ТОЛЩИНОМЕРА МТ-41НЦ-М

1 Цель лабораторного занятия

Ознакомление студентов с принципом работы толщиномера – прибора для контроля размеров изделий и приобретение навыков работы на этом приборе, определение толщины различных видов материалов.

Задачи проведения лабораторного занятия

В результате проведения лабораторной работы студенты должны:

Знать: назначение, принцип работы и характеристики ультразвукового и магнитопорошкового толщиномеров марок УТ-301-2М и МТ-41НЦ-М соответственно.

Уметь: определять с помощью указанных толщиномеров толщину различных материалов и изделий.

2 Основные теоретические положения

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Ультразвуковые толщиномеры по применяемому методу разделяют на две группы: эхо-импульсные и резонансные.

По способу передачи упругих колебаний приборы делят на: контактные, иммерсионные и бесконтактные.

Применяются:

- для непрерывного контроля толщины полос, листов, стенок труб и других изделий;

- для адаптивного управления процессом металлообработки, например шлифованием для доводки толщины изделия до заданного значения;

- для выявления уменьшений толщины стенок в результате коррозии или воздействия агрессивных сред;

- для обнаружения расслоений;

- для контроля толщины стенок труб в процессе эксплуатации трубопроводов, толщины обшивок судов.

Толщиномер УТ-301-2М предназначен для измерения толщины изделий из стали, сплавов алюминия и титана. Прибор используется на машиностроительных предприятиях (в лабораториях и цехах).

Основные технические характеристики

1. Диапазон измеряемых толщин, мм – 1,0 – 50,0.

2. Предел допускаемой основной погрешности измерения, мм

- в диапазоне “1-10” - ± 0,05

- в диапазоне “10-30” - ± 0,10

- в диапазоне “30-50” - ± 0,15

3. Предел допускаемого изменения показаний толщиномера при изменении шероховатости контактной и донной поверхностей от Rz =2,5мкм до Rz=40мкм, мм - ±0,05.

4. Предел допускаемого изменения показаний толщиномера при изменении радиуса кривизны выпуклой цилиндрической поверхности изделий от ∞ до 10мм, мм - ±0,05.

5. Предел допускаемого изменения показаний толщиномера при изменении клиновидности слоя от 0° до 10°, мм - ±0,2.

6. Питание от сети переменного тока частотой (50±1)Гц, напряжением (200±22) В или (36± 3,6) В.

7. Потребляемая мощность, ВА, не более – 20,0.

8. Габаритные размеры, мм, не более – 195х90х280.

9. Масса, кг, не более – 3,0.

10. Время непрерывной работы, ч – 8,0.

11. По устойчивости к климатическим и механическим воздействиям прибор относится ко 2 группе по ГОСТ 2226-176.

12. Среднее время безотказной работы при доверительной вероятности 0,8 ч, не менее – 2000.

13. Время установления рабочего режима, мин – 15,0.

Конструкция толщиномера

Ультразвуковой толщиномер УТ-301-2М (рис. 1.1) является переносным измерительным прибором. Электрическая схема толщиномера конструктивно разделена на два блока: измерительный и блок питания. Измерительный блок – выполнен на печатной плите из 2-х стороннего фольгированного стеклотекстолита.

Рисунок 1.1 – Ультразвуковой толщинометр

Электрические элементы смонтированы на плите в соответствии с требованиями стандартов, имеют маркировку и покрыты электроизоляционным лаком.

В передней части плиты размещено цифровое табло из 4-х ламп ИН-16, а так же пять переключателей П2К, которые через специальные окна выводятся на лицевую панель.

Блок питания, содержащий трансформатор, 2 плиты стабилизации напряжения, электролитические конденсаторы фильтра, собран на металлическом основании и также крепится к корпусу винтами. Измерительный блок и блок питания разделены электрическим экраном.

На лицевой панели расположены:

- окно цифрового табло «мм» из цветного стекла;

- тумблер «сеть» для включения и выключения питания толщиномера;

- кнопки «I», «II» - для выбора требуемого диапазона измерения толщин;

- кнопка « » для выбора ручного режима работы;

- кнопка «алюминий, титан-сталь» для выбора материала контролируемой детали;

- кнопка « » - для выбора автоматического режима работы;

- ручка «грубо» - для грубой настройки верхнего предела прибора в выбранном диапазоне по мерам толщины;

- ручка « точно» - для точной настройки верхнего предела;

- ручка «» для настройки нижнего предела диапазона.

На боковой стенке справа расположены две розетки с маркировкой (розетка с черной маркировкой «о» - для подключения приемных пьезоэлементов, ультразвуковой головки, а без маркировки – передающего пьезоэлемента).

На задней панели расположены:

- держатель предохранителя «IA»;

- тумблер переключения напряжения питания «220В», «36В» с блокировочным кронштейном;

- выход «сеть», защищенный резиновой втулкой для вывода кабеля питания.

Блок измерения и блок питания закрыты съемными верхними и нижними кожухами, что обеспечивает доступ к элементам схемы при регулировки и ремонте. С целью защиты от 5 вибраций прибор устанавливается на 4 амортизатора АО-10. Заземление корпуса толщиномера обеспечивается через кабель питания специальным выводом с лепестком, расположенном на вилке кабеля питания.