Диссер

Рис.33 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на расстоянии 0,4 мм от керна на расстоянии 1,15 мм от его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Рис.34 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на расстоянии 0,4 мм от керна на расстоянии 2,3 мм от его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

61

Рис.35 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на расстоянии 0,4 мм от керна на расстоянии 3,4 мм от его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

В связи с тем, что магнитные проницаемости ферромагнетика и воздуха имеют большое отличие, то сравнение расчетного распределения индукции на поверхности ОК из стали 10 и над поверхностью в данном случае некорректно. Поэтому расчетным путем найдено распределение нормальной составляющей магнитной индукции над поверхностью ОК из стали 10. На рис.36-рис.39 представлены зависимости нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на расстоянии 0,5 мм над поверхностью ОК из стали 10 и на расстоянии 0,4 мм от керна, снятые при помощи датчика Холла (обозначены синим цветом) и полученные расчетным путем (обозначены зеленым цветом).

Зависимости получены для 4-х точек: на оси керна, на расстоянии 1,15 мм от оси, 2,3 мм от оси и 3,4 мм от оси.

62

Рис.36 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на расстоянии 0,5 мм над поверхностью ОК из стали 10 и на расстоянии 0,4 мм от керна на его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Рис.37 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на расстоянии 0,5 мм над поверхностью ОК из стали 10 и на расстоянии 0,4 мм от керна со смещением от его оси на 1,15 мм. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

63

Рис.38 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на расстоянии 0,5 мм над поверхностью ОК из стали 10 и на расстоянии 0,4 мм от керна со смещением от его оси на 2,3 мм. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Рис.39 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на расстоянии 0,5 мм над поверхностью ОК из стали 10 и на расстоянии 0,4 мм от керна со смещением от его оси на 3,4 мм. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая

экспериментально.

64

Как видно из рисунков рис.36-39, форма зависимостей полученных расчетным путем и полученных на экспериментальной установке имеют один и тот же характер. Небольшие отличия в значениях объясняются отклонением реальных параметров лабораторной установки от заданных в расчете, а так же тем, что датчик Холла измеряет магнитную индукцию на некоторой площадке,

а не в точке.

На рис.40 и 41 приведены зависимости нормальной составляющей магнитной индукции снятые при помощи датчика Холла (обозначены синим цветом) и полученные расчетным путем (обозначены, зеленым цветом) после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на оси керна с 2-мя зазорами 0,9 мм и 1,4 мм.

На рис.42 и 43 приведены зависимости нормальной составляющей магнитной индукции снятые при помощи датчика Холла (обозначены синим цветом) и полученные расчетным путем (обозначены, зеленым цветом) после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из стали 10 на оси керна с 2-мя зазорами 0,9 мм и 1,4 мм.

Рис.40 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на расстоянии 0,9 от керна на его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

65

Рис.41 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из алюминия на расстоянии 1,4 мм от керна на его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Рис.42 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из стали 10 на расстоянии 0,9 от керна на его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

66

Рис.43 Зависимость нормальной составляющей магнитной индукции от времени после подачи напряжения на индуктор подмагничивания на поверхности ОК из стали 10 на расстоянии 1,4 мм от керна на его оси. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Из рис.41-43 следует, что характер изменения распределения нормальной составляющей магнитной индукции от зазора полученный теоретически совпадает с экспериментальным.

На рис.46-48 приведены зависимости тока в подмагничивающем индукторе от времени после подачи на него напряжения без ОК, с ОК из алюминия и с ОК из стали 10, на расстоянии 0,4 мм от керна до поверхности ОК. На графиках синим цветом обозначены экспериментальные кривые,

зеленым – полученные теоретически.

Из рис.46 - 48 следует, что зависимости тока в подмагничивающем индукторе от времени после подачи на него напряжения питания полученные теоретически практически совпадают с полученными экспериментально.

67

Рис.44 Зависимость тока в подмагничивающем индукторе от времени после подачи на него напряжения питания без ОК. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая,

синим – снятая экспериментально.

Рис.45 Зависимость тока в подмагничивающем индукторе от времени после подачи на него напряжения питания для ОК из алюминия. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

68

Рис.46 Зависимость тока в подмагничивающем индукторе от времени после подачи на него напряжения питания для ОК из стали 10. Зеленым цветом обозначена расчетная кривая, синим – снятая экспериментально.

Во время проведения экспериментов было обнаружено, что на стальном ОК при использовании сигнального индуктора спиральной формы

(обеспечивает формирование УЗ волн радиальной поляризации) уровень отраженного сигнала зависел от ориентации токов в подмагничивающем и сигнальном индукторах. На рис. 49 и 50 приведены осциллограммы эхо-

сигналов, которые получены на образце из стали 20 толщиной 30 мм для согласного (рис.47) и встречного (рис.48) направления токов в подмагничивающем и сигнальном индукторах. Из сравнения рисунков видно,

что при встречном направлении токов амплитуда сигнала имеет на 3 дБ меньшую амплитуду. Осциллограмма на рис.48 получена путем только переполюсовки выводов импульсного подмагничивания, другие настройки и положение преобразователя не менялись. Аналогичный результат получается,

если выполнить переполюсовку концов сигнального индуктора.

69

Рис.47 Осциллограмма эхо-сигнала, полученная на образце из стали 20 при согласном направлении токов в подмагничивающем и сигнальных индукторах.

Рис.48 Осциллограмма эхо-сигнала, полученная на образце из стали 20 при согласном направлении токов в подмагничивающем и сигнальных индукторах.

На алюминиевом образце толщиной 30 мм получены осциллограммы принятого эхо-сигнала для двух радиусов сигнальных индукторов 3,5 мм

(рис.49) и 2,5 мм (рис.50) при зазоре 1,6 мм.

70