автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Автоматизированная система неразрушающего контроля с частотно-импульсным феррозондовым преобразователем
Автореферат диссертации по теме "Автоматизированная система неразрушающего контроля с частотно-импульсным феррозондовым преобразователем"
ОБНИН&КИ(ОйНСТИТУТ АТОМНОЙ Э11 КР1Т.ТИки
- 8 ОКТ 1996
Иа правах рукописи
УДК 620.179.14
ТИПИКИН Евгений Георгиевич
гуил^
АВТОМАТИЗ И РО ВА Н НАЯ СИСТЕМА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
С ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫМ ФЕРРОЗОНДОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ
Специальность: 05.13.07 — Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
ОБНИНСК 1996
Работа выполнена в Обнинском шгстнтуте атомной энергетики.
Научный руководитель
доктор технических наук, профессор, член-корр. АЭН А-А. АБАКУМОВ
Официальные оппоненты
доктор технических наук М.Н.АРНОЛЬДОВ
кандидат технических наук С.Н.ВАРАВВА
Ведущая организация
Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии, г. Москва.
Защита состоится "4" октября 1996 г. в 14 часов на заседании Специализированного Совета К-064.27.01 в Обнинском институте атомной энергетики по адресу: 249020, Калужская область, г.Обшшск, ИАТЭ.
Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим высылать по адресу: 249020, Калужская область, г.Обшшск, ИАТЭ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИАТЭ.
Автореферат разослан ^ ^
1996г.
Ученый секретарь специализировенногс совета, доктор технических наук
А.И.Перегуда
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Важной народнохозяйственной задачей является задача контроля качества изделий различного назначения как в процессе их производства, так н в условиях эксплуатации. Ведущую роль в решении задач подобного вида играют методы неразрушающего контроля, позволяющие выявлять дефекты внутренней структуры мнтерналоа и изделий. Заметное место среди применяемых в настоящее время методов неразрушающего ко1продя принадлежит магнитным методам. Они позволяют проводить диагностику изданий из ферромагнитных материалов на наличие в них дефектов сплошности и находят применение в металлургии, машиностроении, трубопроводном транспорте. Аварии и неисправности, связанные с дефектами внутренней структуры изделий, могу!' приводить к значительным материальным потерям и жертвам. Поэтому задача разработки и совершенствования средств неразрушающего контроля является в настоящее время очень актуальной.
Несмотря на значительные успехи, достигнутые в создании средств магнитного неразрушающего контроля, используемые в настоящее время приборы и установки обладают существенными недостатками: имеют невысокую точность и производительность контроля, обладают низкий уровнем автоматизации, не позволяют определять параметры дефектов.
Дальнейшее совершенствование и развитие магнитного метода связано с разработкой и применением автоматизированных систем неразрушающего контроля, строящихся с применением современных микропроцессорных вычислительных устройств. Использование средств вычислительной техники в составе подобных систем позволяет добиться повышения качества, надежности и производительности контроля.
Автоматизированные системы нсразрушающего контроля предъявляют повышенные требования к используемым в их составе преобразователям магнитного поля. Они должны обладать высокой чувствительностью, разрешающей способностью, производительностью, динамическим диапазоном. Перечисленным требованиям во многом отвечают активно развиваемые в настоящее время строчные и матричные преобразователи магнитного поля. Их отличает высокая производительность, что особенно важно при контроле крупногабаритных изделий, и возможность получения магнитного рельефа поля рассеяния дефектов за счет перехода от механического к электро-механическому сканированию поверхности объекта контроля.
Цель работы и задачи, решаемые в ней. Целью работы является разработка автоматизированной системы магнитного нсразрушающего контроля, в основе хоторой используется многоэлементный феррозондовый преобразователь магнитного поля с частотно • импульсным выходом.
Поставленная цель предполагает необходимость решения ряда задач, к которым относятся:
• разработка функциональной схемы автоматизированной системы магнитного неразрушающего контроля;
• разработка основных функциональных блоков автоматизированной системы магнитного неразрушающего контроля;
• разработка математической модели элемента частотно - импульсного преобразователя магнитного поля;
• разработка математической модели магнитной системы преобразователя;
• теоретическое исследование свойств системы и основных ее функциональных блоков; '
• экспериментальное исследование характеристик системы и сравнение теоретических и экспериментальных результате н.
Научная иовтна полученных автором результатов заключается в том, что:
• впервые разработана функциональная схема автоматизированной системы магшгшого неразрушающего контроля с феррозондовым час-тотио-импульсным преобразователем ;
• разработана математическая модель элемента частотно - импульсного преобразователя магнитного поля ;
• разработана математическая модель магнитной системы преобразователя;
• проведено теоретическое наследование свойств системы и основных ее функциональных блоков;
Практическая иешюсгь данной работы заключается в том, что:
• разработана автоматизированная система неразрушающего ко1проля, применяемая для выявления дефектов сплошности материала объекта контроля;
• предложены оригинальные конструкции многоэлементнмх феррозон-довых частотно-импульсных преобразователен магнитного поля, отличающиеся простотой, высокой чувствительностью, значительным динамическим диапазоном, сравшггельной простотой сопряжения с ЭВМ;
• разработана математическая модель преобразователя и создано программное обеспечение, позволяющее выполнять расчеты основных характеристик преобразователя;
• разработано программное обеспечение, позволяющее в реальном мас-шгаб4 времени получать аксонометрические изображения полей рассеяния дефектов, создавать каталоги магнитных полей типовых дефектов.
Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты теоретических и экспериментальных исследований, основные положения и выводы работы, разработанные и изготовленные опытные образцы используются:
• организацией ИРКУТСКНИИХИММАШ в составе автоматизированного магнитного дефектоскопа на предпрятиях химического машиностроения, что подтверждается актом о внедрении;
• в учебном процессе по специальности "Приборы и методы контроля качества и диагностики" в виде лабораторной работы и раздела учебного пособия "Техника магнитной интроскопии" по курсу "Электройагнитные методы контроля", что подтверждается актом о внедрении;
• при выполнении научно - исследовательских работ, проводимых на кафедре Электротехники и электроники Обнинского института атомной энергетики.
На защиту выносятся:
1) принципы построения и функционирования автоматизированной системы магнитного неразрушающего контроля;
2) принципы построения и конструкции строчного частотно - импульсного преобразователя магнитного поля;
3) математическая модель феррозоцдового частотно-импульсного преобразователя магнитого поля и его магнитной системы;
4) результаты исследования условий функционирования преобразователя;
5) результаты исследования чувствительности преобразователя и его основных характеристик;
6) результаты экспериментальных исследований характеристик автоматизированной системы магнитного неразрушающего хонтроля.
.\!!ро6я1у1я пауоп»л Основные теоретические и практические результаты работы докладывались и обсуждались на:
• XI 1 Всесоюзной научно - технической конференции "Неразрушающне фи зические методы контроля", Свердловск, 1990г.;
• «торой международной конференции "Научно - технические проблемы безопасности АЭС и подготовка кадров", Обнинск, 1991г.;
• региональной научно - технической конференции "Автоматизация исследования, проектирования и испытаний сложных технических систем и проблемы математического моделирования", Калуга, 1991г.;
• XIII научно - технической конференции "Неразрушающие физические методы и средства контроля", Санкт-Петербург, 1993г.;
• научных семинарах Обнинского института атомной энергетики. Нхб.ткшуп!. По материалам диссертации опубликовано четыре печатных
работы, получено семь авторских свидетельств на изобретения.
Объеч и структура работы. Диссертационная работа изложена на 185 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка и 5 таблиц. Работа со-СТ01ГТ из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 111 наименований, и приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении анализируется актуальность проблемы, формулируется цель
работы, ставятся задачи, решаемые в ней, и дается общая характеристика работы .
В первой главе проведен обзор литературы но следующим направлмшям: характеристика магнитного метода неразрушающего контроля, преобразователи магнитного поля, автоматизированные системы магнитного неразрушающего контроля.
Анализ известных публикаций показывает, что среди известных в настоящее время методов неразрушающего контроля важное место занимают магнитные методы. Они находят применение в металлургии, машиностроении, на транспорте и используются для контроля изделий из ферромагнитных материалов.
Магнитный метод основан на выявлении и анализе магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами сплошности при намагничивании контролируемых изделий. Вопросам исследования магнитных полей рассеяния дефектов посвящены работы многих отечественных и зарубежных ученых. Магнитные поля исследуются теоретическими методами на основе математических моделей и экспериментально через измерения их с помощью преобразователей. При этом, как показывает обзор литературы, усилия все большего числа авторов направлены на решение обратной задачи дефектоскопии. Решение такой задачи состоит из двух основных этапов: определения по результатам измерений характера выявленного дефекта и расчета его геометрических характеристик.
Как следует из литературы, в качестве преобразователей в магнитных дефектоскопах используются: магнитные порошки, магнитные ленты, феррозонды, преобразователи Холла, мапшторезисгоры и магнитодоменные преобразователи. При этом все большее внимание уделяется разработке многоэлементных строчных преобразователей магнитного поля, обеспечивающих повышение производительности контроля за счет перехода к электронно-механическому сканированию поверхности объекта контроля.
В этой главе, на основе известных публикаций, рассматриваются принципы работы и применения преобразователей, их характеристики, способы представления выходной информации, а так же возможность их использования в составе автоматизированных систем магнитного неразрушаюпдего контроля.
Делается вывод о том, 'гго преобразователь, в котором необходимые мифологические характеристики сочетаются с простотой конструкции, дешевизной, высокой помехоустойчивостью и возможностью применения в составе автоматизированных систем, может быть построен на основе феррозондов и иметь частотно-импульсный характер выходного сигнала.
Как показывает' обзор литературы, одной из главных тенденций развития средств неразрушающего контроля является применение в их структуре средств вычислительной техники. Это позволяет: автоматизирвать процедуру контроля; улучшить технические характеристики приборов; повысить достоверность, точность и производительность контроля; перейти к статистическому анализу результатов контроля; накапливать и представлять информацию в виде, удобном дня оператора.
По материалам известных публикации рассмотрены наиболее характерные примеры автоматизированных микропроцессорных дефектоскопов. Показано, что известные конструкции автоматизированных приборов, обладая рядом достоинств, тем не менее часто строятся на базе иеунифицированных специализированных вычислительных устройств с характерными для них невысокими аппаратными и программными возможностями, несовершенными средствами отображения результатов контроля. Используемые при этом [греоб-разователи обладют рядом недостатков, таких как невысокая помехозащищенность, двухуровневый (да-нет) характер выходного сигнила. Из обзора известных публикаций получена обобщенная схема микропроцесорного дефектоскопа.
На основе анализа известных публикаций сформулирована цель данной работы и определены задачи, решение которых необходимо для достижения поставленной цели.
Во второй главе рассмотрены теоретические основы феррозондового частотно- импульсного преобразователя.
В качестве элемента преобразователя непога.зуегся построенный на триггере Шмидта мультивибратор, обратную связь в котором выполняет измерительная обмотка феррозонда. Частота автоколебаний мультивибрнтора определяется индуктивностью феррозонда, которая, в свою очередь, зависит от напряженности воздействующего магнитного поля. Задача анализа свойств преобразователя сводится к исследованию условий существования автоколебаний и определению их частоты для нелинейной сисгемы, изображенной на рис. 1.
1
(Т.р-ИХТгрч!)
Рис. 1. Схема элемента преобразователя Постоянные времени звена обратной связи Т|, Тг определяются соотношениями:
Т1Т2 = С Ь ; Т| + Т2 = Ь/Я ,
где Ь - индуктивность феррозонда; Я,С - входное сопротивление и емкость нелинейного звена, соответственно.
Индуктивность феррозонда Ь, выполненного в форме индукционной магнитной головки со средней длиной сердечника 1с, средней величиной зазора 1з ,
площадью поперечного сечения сердечника 3 н числом ¡пиков в обмотке «г, определялась нз соотношения:
где (1<-д(11со)- дифференциальная магнитная проницаемость мптераиата сердечника, Нсо -напряженность маппгпюго поля, (1« - магнитная постоянная.
Для выявления условии существования автоколебаний и определения их частоты применен метод гармонической линеаризации и постоянная составляющая и» и коэффициенты гармонической линеаризации q, <}' определены в виде:
где и,., ию - амплитуда основной гармоники и постоянная составляющая напряжения П|, соответственно.
Устойчивость автоколебаний определялась с помощью кршерия Михайлова при условии выполнения колебательной границы устойчивости, т.е. прохождения кривая Михайлова через начало координат (Х=0,У=0). В результате получена система уравнений для определения периодических решений в виде:
1га
и,0 = и20,
1 - ч - ТГГг©3 = О,
^-(Т| + Т2)«> = 0,
где <о - частота автоколебаний.
Поскольку намагничивание является обязательным условием применения рассматриваемого метода, разработанная математическая модель включает так же средства анализа магнитной цепи системы неразрушающего контроля. На рис.2 показана эквивалентная схема замещения магнитной цепи автоматизированной системы неразрушающего кошроля.
Яш Яш Кмз
-с
ЯМ4
0
Ин
Км2
Ям5
КМ7
ЯМ6
-с
Им8
ИМ4
Рис. 2. Схема замещения магнитной цепи
Магнитодвижущая сила Рн определяется соотношением
Р» = Wц 1н,
где Wн - число витков обмотки электромагнита и 1н - намагничивающий ток. Схема замещения содержит следующие магнитные сопротивления: Лм1 -магнитное сопротивление сердечника электромагнита; Ямг - магнитное сопротивление зазора между сердечником электромагнита и объектом контроля; Лмз -магнитное сопротивление области объекта контроля, находящейся между полюсами намагничивающего устройства; Ям5 - магнитное сопротивление перекрываемой преобразователем, контролируемой области; Шмв - магнитное сопро-
тнвление зазора между сердечником феррозонда и объектом контроля; -мапштное сопротивление сердечника феррозонда; Г?м8 - мштигпюе сопротивление зазора феррозонда.
Перечнсленые магнитные сопротивления определяются согласно известному соотношению:
К-«-—
где к - средняя длина магнитной силовой линии в соответствующем элементе магнитной цепи; Цк - относительная магнитная проницаемость соответствующего материала; Бк - площадь поперечного сечения элемента цепи.
Км4 - магнитное сопротивление, учитывающее "растекание* магнитного
поля в объекте контроля по обеим сторонам от кошролируемой области. Для определения К км использован известный метод, основанный на аппроксимации силовых линий магнитного поля дугой эллипса. Магнитное сопротивление Ям* выражается через сопротивления элементарных эллипсовидных участков Ямл:
к __!_
- ;>
N
где для Ы-ого элементарного участка площадью поперечного сечения ЛЗ, его
магнитное сопротивление Кмн определяется соотношением
р .. 'н
"" Р.цЛИм)^'
Здесь Ни - напряженность магнитного поля в элементарном участке, связанная с магнитным напряжением между полюсами электромагнита ТЛм соотношением
Н„ = им/1м;
)м - дшша силовой линии в участке N. определяема« для выбранного принципа
аппроксимации через полный эллиптический интеграл Е(е) и эллиптический
икгеграл 2-го рода Е(е,а) соотношением
11, = 2ам[2Е(Бм)-Е(еы,ан)])
где
. (и/г
ам = аггат^—-
4
к '
= х^й—— - эксцентриситет эллипса, а», Ьм - полуоси эллипса, Ь - межполюсное расстояние электромагнита.
Состояние магтггной цепи описывается системой уравнений Кирхгофа в
вида:
ф( = Фз + ф<,
Фз= Ф} + Ф«, ф4 = ф7 + ф8>
Ф|(Ям1 + 2Киг) + Ф«Ям» = Бн, Ф*К.м« - ФлЯм? - ФзИш = О, Ф5Ям5 - 2Ф«Км« - Ф7ЯМ7 = О, ФвЯмв - = О,
где Ф| , Фз , Ф} , Ф« , Ф7 , Фв - магнитные потоки в сердечнике электромагнита, области объекта контроля, находящейся между полюсами электромагнита, контролируемой области, зазоре между сердечником феррозонда к! объектом контроля, сердечнике феррозонда и зазоре феррозонда, соответственно. Фм« - магнитный поток, "растекающийся" в объекте контроля по обеим сторонам от контролируемой области.
Полученная модель реализована в виде программы на языке Турбо Паскаль и использована для расчета парпметрои преобразователя и определении ею характеристик. Результаты расчетов показали, что при выбранных значениях конструктивных параметров преобразователь магшггпого пол» применим д'М измерения магнитных полей с напряженностью от 30 до 220 Л/см. При •>точ чягтота гллт одного сигнала меняется в 2 раза. Наибольшей пувсттягсль-носгмо преобразователь обладает при напряженности поля от 90 до 170 А/см.
Таким образом, на феррозонде может быть построен преобразователь магнитного поля с порогом чувствительности 30 А/см, что вполне достаточно для котроля магнитных нолей рассеяния дефектов. Улучшение характеристик преобразователя может быть достигнуто созданием у феррозонда дополнительной обмотки, обеспечивающей за счет подмлгничнпания смещение рабочей точки в область повышенной чувствительности.
1'1Ш'ья_Глг«>» посвящена разработке автоматизированой системы пераз-рушяюще! о контроля.
Разработка системы состоит нз определения структуры системы, включая перечень основных функциональных блоков и связи между ними, определения требовании к микроЭВМ и выбора ее типа, сопряжения микроЭВМ и разраба-гыпаемых функциональных блоков, распределения функций между аппаратной и программной частями системы, разработки программного обеспечения.
На рис.3 представлена функциональная схема автоматизированной системы неразрушающего контроля. В нес входят ЭВМ, преобразователь магнитною поля ПМП, блок управления преобразователем БУИ, преобразователь частота-код ПЧК, намагничивающее устройство НУ, блок управления намагничивающим устройством БУНУ, преобразователь поля намагничивания ППН, блок сопряжения БС, обьект контроля ОК.
Рис. 3. Функциональная схема автоматизированной системы неразру тающего контроля.
Основу системы составляет персональная профессиональная ЭВМ с характерным дня нее высоким уровнем развития аппаратных и программных средств.
Блок сопряжения обеспечивает подключение разрабатываемых функциональных блоков к системной шине ЭВМ. Подобная реализация отличается простотой, использованием сравнительно небольшого объема аппаратных средств, обеспечивает максимальную гибкость и эффективность организации ввода / вывода за счет параллельного характера обмена информацией, непосредственного использования сигналов системной шины и простоты программных решений.
Возможности системы неразрушающего контроля во многом определяются преобразователем магнитного поля.
Структурная схеме разработанного строчного преобразователя показана на рис. 4. На ней юображены: узел магниточувствитеиьных элементов УМЧЭ, выполненный в виде линейки феррозондов, имеющих форму индукционной магнитной головки; блок мультивибраторов БМ, в каждом из которых роль об-
ратной связи выполняет измерительная обмотка соответствующего феррозонда; дешифратор адреса магниточувствительного элемента ДА МЧЭ; элемент ИЛИ. Каждый из феррозондов кроме основной рабочей обмотки имеет обмотку под-магничивания, подключаемую к выходу блока формирования тока подмагнн-чивання Ф Г11. Кроме кода адреса, определяющего номер выбираемого магниточувствительного элемента, в преобразователь поступает код КТ, определяющий величину тока подмагничивания.
По
КТ
ФТП УМЧЭ
КА ДА МЧЭ
БМ
ИЛИ
Г(Но)
Рис. 4. Структурная схема строчного преобразователя
Развитая система программного обеспечения персональной ЭВМ не только непосредственно используется в виде общесистемной и сервисной составляющих программного обеспечения прибора, но и предоставляет возможность создания гибких и эффективных специальных программных модулей, каждый из которых рассчитан на выполните отдельной функции.
Управляющий модуль обеспечивает формирование и выдачу сигналов управления основными функциональными блоками, выполняет расчет параметров магнитного поля дефекта по результатам измерений с учетом ненден-тичностн характеристик элементов преобразователя, накапливает информацию о результатах контроля ках в памяти мнхро-ЭВМ, так и на магнитных дисках, выполняет визуализацию результатов в реальном масштабе времени на экране
или в виде протокола на печатающем устройстве, обеспечивает оператору возможность управления работой системы с клавиатуры ПЭВМ.
Модуль, реализующий математическую модель преобразователя и его магнитной системы, позволяет проводить численное исследование их свойств и рассчитывать их параметры.
Информационно - справочный модуль обеспечивает пользователя справочной информацией об устройстве системы и ее технических возможностях, а тах же формирует краткие инструкции о действиях оператора.
Тестовый модуль содержит программы, применяемые для отладки и настройки технических средств системы.
В рассматриваемой системе специальное программное обеспечение реализовано на языке Турбо-Паскаль, тексты основных программ приведены в приложении к диссертации.
В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований характеристик автоматизированной сиггемы неразрушающего контроля. Исследования проводились на образцах с искусственными дефектами в виде трещин и цилиндрических отверстий и были направлены на определение чувствительности и разрешающей способности системы. В качестве информационных показателей результатов контроля использовались: аксонометрические изображения распределения магнитных полей рассеяния дефектов,получаемые в реальном масштабе времени при сканировании поверхности объекта контроля преобразователем; сечения этих изображений, выполняемые на различных уровнях и позволяющие определять геометрические размеры магнитного отпечатка и напряженность поля рассеяния дефекта.
На рис.5 предегавлены аксонометрические изображения магнитных полей рассеяния искусственных дефектов в виде сквозной трещины (рис.5.а) и поверхностной трещины, глубина которой изменялась от нуля до сквозной (рнс.5.б).
б.
Рис.5. Магнитные поля рассеяния искусственных дефектов в виде трещин
Экспериментальное исследование чувствительности системы неразру-шающего котроля было направлено на определение двух основных показателей чувсвительности: по глубине дефектов и чувствительности по раскрытию дефектов.
Исследования показали, что дефекты хорошо выявляются при напряженности поля рассеяния выше 40 А/см. Введение подмагннчивания поднимает порог чувствительности до 10-15 А/см. Анализ результатов, полученных для различных образцов, показывает, что поверхностные дефекты типа трещины, плоскость которых ориентирована перпендикулярно направлению намагничивания успешно выявляются при относительной глубине дефекта 10% и более. При неизменных токах намагничивания, чувствительность системы к дефектам такого же вида, но расположенным на обратной поверхности образца, снижается практически в два раза. Т.е. подобные дефекты удается выявлять при неизменном токе намагничивания, если их относительная глубина в два раза превосходит глубину соответствующего поверхностного дефекта. Достижение той же чувствительности к дефектам обратной поверхности что и к поверносгным наружным дефектам требует увеличения тока намагничивания в 1,5 - 2 раза.
Исследования чувствительности системы по раскрытию дефектов показали, что система позволяет выявлять трещины раскрытием 10-15 мхм, направление которых перпендикулярно направлению намагничивания.
В диссертации приведены результаты исследований зависимости чувствительности системы к дефектам типа трещины от угла между плоскостью дефекта я направлением намагничивания.
Исследования показали, что цилиндрические поверхностные дефекты выявляются, если их диаметр превосходит 2 мм.
В качеств численном характеристики разрешающей способности использовано минимальное расстояние между двумя дефектами, при котором дефехты не сливаются в один и выявляются как раздельные.
Полученные результаты покатывают, что для двух параллельных поперечных трещин удается добиться разрешающей способности 4 мм.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
1. IIa основании обзора существующих магнитных методов и средств контроля внутренней структуры изделий из ферромагнитных материалов показано необходимость создания и исследования современных автоматизированных систем неразрушающего контроля.
2. Предложена функциональная схема автоматизированной системы магнитного неразрушающего контроля на базе персональной профессиональной ЭВМ, в основе которой в качестве источника информации о состоянии объекта контроля используется многоэлемешный феррозондовый частотно - импульсный преобразователь, с помощью которого выполняется сканирование повер-хости объекта к01ггроля.
3. Разработана математическая модель частотно - импульсного преобразователя магнитного поля и магнитной системы, позволяющие проводить анализ характеристик преобразователя и режимов намагничивания объекта контроля с целью выявления в нем дефектов сплошности. Разработано необходимое программное обеспечение.
4. С применением математической модели проведены исследования свойств преобразователя и магнитной системы. Определена чувствительность системы к магнитным полям рассеяния дефектов.
5. Выполнены численные исследования влияния вариации параметров на характеристики преобразователя, сформулированы требования на параметры его конструктивных элементов.
6. Рассмотрены принципы построения и предложены оригинальные конструкции многоэлементных преобразователей магнитного поля, проанализированы пути улучшения их характеристик.
7. Разработана экспериментальная установка, позволяющая проводить исследования характеристик автоматизированной системы неразрушающего контроля.
8. Проведенные экспериментальные исследования показали, что предложенная система позволяет выявлять плоские дефекты типа трещины с раскрытием 10-15 мкм, с относительной глубиной не менее 10% от толщины объекта контроля,"круглые дефекты диаметром не менее 2 мм. Полученные экспериментальные результаты хорошо согласуются с теоретическими исследованиями. Все это свидетельствует о возможности применения системы для контроля изделий в производственных и лабораторных условиях.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Абакумов АЛ., Типикин Е.Г. Магнитный дефектоскоп с микропроцессорным управлением. II Неразрушакицне физические методы и средства контроля. Тезисы докладов XII Всесоюзной конференции. Свердлов*, 1990. -Т.З. -С.171-172.
2. Мягнитотелевизионный дефектоскоп: Ах., 1534384 СССР, МКИ G01N27/90 / АААбакумов, В.Н.Мяздриков, Е.Г.Типихин. -Б.И., 1990, №1.
3. Магнитный дефектоскоп: А.с.,1534480 СССР,МКИ О 01 N 27/90 / АЛАбакумов, В.Н.Мяздриков,Е.Г.Типикин.-Б.И., 1990, №1.
4. Магнитный дефектоскоп: A.c., 1576858 СССР, МКИ G01N27/90 / А А Абакумов, Е.Г.Типнкин.-Б.И., 1990, №25.
5. Разработка средств автоматизированного контроля качества оборудовать АЭС. Отчет по НИР (заключительный). / Обнинский институт атомной энергетики. - № ГР 01.87.0091540. -Обнинск. 1990. -98с.
6. Абакумов А А.. Типикин Е.Г. Цифровой мигнитный дефетстостсоп. /Автоматнзац!« исследования, проектирования и испытания сложных тех1шче-скнх систем. Тезисы докладов региональной научн. техн. конференции. Калуга, 1991.-С.42.
7. Абакумов A.A., Типикин Е.Г. Автоматизированный магнитотедевизи-онный дефектоскоп. Научно-технические проблемы безопасности АЭС и подготовка кадров. / Тезисы докладов 2-ой международной хонфереишш. Обнинск, 1991.
8. Маппгготелевизнонньгй дефектоскоп: A.c.,1739277 СССР.МКИ G01 N27/90 / А. А Абакумов,Е.Г.Типикин.-Б.И., 1992, №21.
9. Преобразователь магнитных полей: A.c., 1763968 СССР, МКИ G01 N27/90 / А.ААбакумов,Е.Г.Тнш1Кнн.-Б.И., 1992, №35.
10. Магннтотелевнзиониьш дефектоскоп: A.c., 177 2717 СССР, МКИ 001N27/90 / АААбакумов, В.Н.МяэДрнхов,Е.Г.Тнпнк]ш. -Б.И., 1992,№40.
1 I. Формирователь мапншгого поля к дефектоскопу: A.c., 1793356 СССР, МКИ G01N27/83 / АААбакумов, В.А.Пояяков, В.В.Чегодаев, Е.Г.Тнтоаш. -Б JH., 1993, №5.
Заказ tf 56?, тир.100, Ф0П
-
Похожие работы
- Устройства контроля параметров и генерирования локальных геомагнитных возмущений в задачах моделирования и обнаружения магнитопатогенных зон
- Информационно-измерительные системы контроля комплекса угловых параметров пространственной ориентации скважин и скважинных объектов
- Теория феррозондовых преобразователей с поперечным возбуждением и применение ее результатов для целей неразрушающего контроля
- Исследование магнитных полей дефектов и разработка аппаратуры для контроля горячекатаных труб
- Автоматизированная система неразрушающего контроля с преобразователем на магнитоуправляемых контактах
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность