Файл: Lek_6-10_Cher.pdf

электропроводности. Измеряя амплитуду и фазу, можно одновременно контролировать электропроводность и размеры изделия.

Чем больше угол между направляющими векторами годографов F(β0) и или F(Dп), F(Dш), F(Dв), тем с большей эффективностью можно уменьшать влияние одной из переменных на результаты контроля другой или измерять их одновременно.

Когда β0 имеют малые значения, угол между направляющими векторами годографов F(β0) и F(h), F(Dп), F(Dш), F(Dв) незначителен, поэтому трудно разделить эти величины. Лучшие результаты можно получить при работе на средней и нижней частях годографа F(β0). Однако в нижней части годографа (при больших β0) чувствительность к изменению свойств материала крайне низкая.

В фазочувствительных приборах значение выходного сигнала (рис. 60, а) пропорционально проекции OA приращения сигнала датчика ΔΖ' на перпендикуляр СЕ к линии зазора h или D, проходящей через точку О, соответствующую исходному состоянию материала изделия. При этом или , где , — модули приращения сигналов, обусловленных изменением электропроводности или наличием трещины; — углы между вектором ΔΖ' или ΔΖ" и перпендикуляром к линии зазора h, соответственно.

Если ΔΖ' — приращение, обусловленное изменением σ на ± 1%, то величину называют различимостью. Зависимость от β0 (рис. 60, б, кривая

2) имеет максимум, который смещен относительно максимума амплитуды сигнала вправо. Это значит, что прибор с фазочувствительной схемой и, например, с проходным датчиком, имеет максимальную чувствительность к изменению σ не при (рис. 59, рис. 60, б, кривая 1), а при .

Рисунок 19

Диаграмма вносимых сопротивлений, поясняющая получение составляющей сигнала, независимой от изменения зазора (а), и зависимость от параметра β0 модуля приращения (1) и различимости (2) при изменении σ на 1% (б) при контроле проходным датчиком

При рассмотрении годографов F, описывающих влияние несплошностей, величина названа нормальной составляющей сигнала ΔΖф.

На рис. 58 видно, что годографы F(β0) при различных значениях ξ или η приблизительно подобны. Это дает основание сформулировать правило подобия для однотипных датчиков. При разных размерах геометрически подобных контролируемых изделий, при различных свойствах материала и частоте возбуждения значения вносимых относительных сопротивлений (или напряжений) характеризуются одной и той же точкой на комплексной плоскости, если β0, ξ, η и другие параметры контроля одинаковы.

Правило подобия позволяет распространить результаты, полученные при анализе работы датчика определенных размеров, на множество применяемых на практике датчиков того же типа.

Рисунок 20

Тема9.

Контроль труб с помощью проходных ВТП с однородным полем (т/е/ полем соленоида)

Вопросы для самоконтроля

Соленоид и труба бесконечной длины

Труба изотропна, однородна, помещена в однородное продольное монохроматическое поле частотой , напряженностью

1я среда:

2я среда:

Граничные условия:

- ограниченность во внутренней области

Индекс: первое число это параметр среды, второе – номер геометрического параметра

Среда 1

Среда 2

Первое слагаемое – падающая волна, второе – отраженная.

– труба ведет себя как сплошной цилиндр, т.к. поле полностью затухает в стенку трубы. Труба полностью экранирует внутреннюю облась.

Выводы:

1. , чем выше , тем H↓.

2.Увеличение обобщенного параметра ведет к увеличению скорости убывания напряженности поля

3. , при уменьшении , затухание в стене трубы возрастёт Для контроля R1 или толщины стенки трубы, должно быть таким, чтобы глубина

проникновения

Иногда для трубы вводят параметр

Все годографы для подходят к годографу по касательной, а сливаются строго говоря в 0.

1.Все годографы для трубы между (цилиндр c R2) и (тон. труба)

2.Годографы при σ = var () при и годографы при пересекаются под углом при

т.е. возможен раздельный контроль σ и Для (тонкая трубка) годографы сливаются в один от и раздельный контроль невозможен

Чувствительности

как для (сплошной цилиндр)

между линиями влияния и σ имеется угол, возможен их раздельный контроль при

Сплошные кривые:

Пунктирные кривые

Разница возрастает при уменьшении толщины стенки T, тем больше, чем тоньше труба

x22>>1

Чувствительность к внутреннему радиусу и уд. электропроводимости σ. Выражения довольно громоздкие, рассчитываются по дифференциальным соотношениям:

Как ведут себя кривые при

- если - если

Как ведут себя кривые при

Общий вывод:

1.Все чувствительности при 2. при

сдвигается в область больших 3. Возможен раздельный

контроль , .

Зона контроля проходного ВТП с ОП

Зоной контроля (ZK) считаем длину участка ОК, примыкающего к ИК, вихревые токи которого наводят 0.9 Uвн0 (90 % напряжения от ОК). Эта зона усреднения параметров в ОК. Строго говоря зона контроля – это объем ОK (т.е. надо считать что это труба с толщиной стенки T=δ (глубина проникновения).

Определение зоны контроля

– взаимная индуктивность элементарных катушек ( длиной , находящиеся на расстоянии от плоскости витка).

– зона контроля (зона усреднения свойств ОК)

– зона кольцевого эффекта, т.е. неконтролир. участок ОК вблизи его конца

коэффициент заполнения

Тема 10.

Контроль протяженных ОК наружным проходным ВТП с неоднородным полем

Контроль протяженных ОК наружным проходным ВТП с неоднородным полем

Вопросы для самоконтроля

ВК = 2Rв ИК = 2Rи

Задача решается в терминах векторного потенциала

Интегральное преобразование Фурье с ядром прямое и обратное прямое,

обратное

Преобразованное уравнение

- неоднородное уравнение Бесселя

- векторный потенциал, зависит от наличия ОК

- без ОК

Внешний вид годографов, как для однородного поля, но с увеличением расстояния между катушками величина растет, меняются и фазовые сдвиги Выводы:

1.При

2.При (, т.к. убывает быстрее, чем при возрастании Z.

Чувствительность к параметрам ОК также зависит от расстояния между катушками

Недостаток: влияние смещений и перекоса объекта относительно оси.