Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Бизюлев Александр Николаевич. Исследование электромагнитных методов контроля и разработка средств дефектоскопии с повышенной разрешающей способностью : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.13 : Москва, 2003 132 c. РГБ ОД, 61:04-5/157-X

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ 7

  1. Состояние теоретических и экспериментальньк исследований в области вихретоковой дефектоскопии 7

  2. Некоторые вопросы разработки вихретоковых дефектоскопов 14

  3. Выводы и постановка задачи 18

ГЛАВА 2. РАЗРЕШЕНИЕ ДЕФЕКТОВ СПЛОШНОСТИ ПО ТОПОГРАФИИ

МАГНИТНОГО ПОЛЯ 19

  1. Влияние конечных размеров преобразователя на измерение магнитного поля дефекта 20

  2. Оценка минимального расстояния разрешения группы дефектов 27

  3. Анализ магнитного поля группы дефектов 33

  1. Спектральный анализ 34

  2. Дифференциальный анализ 36

2.4. Выводы : 45

ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЕФЕКТА 46

  1. Выявление и удаление тренда из измеренного сигнала 47

  2. Распознавание сигнала от дефекта на фоне помех 52

  3. Цифровая фильтрация сигналов 59

  1. Расчет цифрового фильтра 60

  2. Исследование оконных функций 67

  1. Восстановление магнитного поля отдельного дефекта в группе 77

  2. Выводы 88

/

I Содержание

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ ВИХРЕТОКОВОИ ДЕФЕКТОСКОПИИ 89

  1. Дефектоскоп вихретоковый ВД-87НСт 90

  2. Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФМ 99

  3. Дефектоскоп вихретоковый ВД-12НФП _ 109

  4. Выводы 115

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 116

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 119

ПРИЛОЖЕНИЕ 128

Стр.3

Введение к работе:

ВВЕДЕНИЕ

Процесс производства различного класса изделий и их безопасной эксплуатации невозможен без контроля их качества неразрушающими методами. Важное место среди них занимает вихретоковый метод, который обеспечивает высокую надежность обнаружения поверхностных дефектов, высокую скорость контроля, возможность бесконтактного съема информации и является экологически безопасным.

Основными задачами неразрушающих методов контроля металлоизделий являются обнаружение дефектов сплошности и оценка их геометрических параметров. Все они удовлетворительно решены при вихретоковом методе контроля применительно к отдельно взятым дефектам.

В большинстве случаев в реальных изделиях, испытывающих механические нагрузки, дефекты сплошности возникают и развиваются локальными группами. При близком расположении дефектов в группе их магнитное поле идентично магнитному полю одного крупного дефекта, а в общем случае, в зависимости от условий измерения, расстояния между дефектами и их геометрических параметров, может иметь довольно сложный вид. С помощью существующей аппаратуры не всегда удается определить, является ли полученное распределение магнитного поля над поверхностью контролируемого изделия сигналом от одиночного дефекта большой глубины или сигналом от группы нескольких более мелких дефектов, что особенно важно при оценке остаточного ресурса изделия.

В связи с этим особо актуальны задачи анализа магнитного поля группы дефектов, связанные с их разрешением и повышением точности оценки глубины отдельного дефекта, входящего в состав группы.

Без восстановления магнитных полей отдельных дефектов в группе удовлетворительно решить задачу оценки их глубины невозможно. Задача восстановления магнитного поля дефекта относится к классу обратных задач, для решения которых требуются хорошо разработанные модели дефектов сплошности и достаточно мощные математические методы. Алгоритмы для их реализации требуют привлечения значительных вычислительных ресурсов, что соответственно сказывается на стоимости оборудования.

В современной дефектоскопии требования к объектам контроля непрерывно растут, в связи с чем увеличивается объем обрабатываемых данных, поэтому приходится искать компромисс между значительным временем обработки информации, что делает процесс контроля в реальном времени практически невозможным, и использованием высокопроизводительной и дорогостоящей вычислительной аппаратуры.

Стр.4

Введение

Контроль реальных изделий связан с необходимостью отстройки от мешающих факторов, вызванных состоянием объекта контроля. При контроле вихретоковым методом эта проблема не вызывает больших затруднений, так как распределение магнитного поля поверхностного дефекта достаточно локально в отличие от поля структурных неоднородностей. Особые трудности возникают при измерении магнитного поля дефекта с повышенным зазором (до 15 мм), когда спектр помех практически не отличается от спектра полезного сигнала. В этом случае обычные методы частотной фильтрации не дают приемлемых результатов.

Для решения поставленных задач перспективным является разработка математических методов предварительной обработки информации, методов интерпретации результатов измерений и реализация их алгоритмов в программном обеспечении вихретоковых дефектоскопов.

В настоящее время в России и за рубежом созданы и используются в промышленности различные типы вихретоковых дефектоскопов, которые позволяют эффективно обнаруживать поверхностные дефекты типа трещин и оценивать их глубину.

Однако при наличии в контролируемом изделии группы дефектов оценить глубину отдельно взятого дефекта, входящего в состав группы, с приемлемой для практики точностью не предоставляется возможным. Поэтому необходимо совершенствование средств вихретоковой дефектоскопии и их метрологического обеспечения с точки зрения повышения их разрешающей способности.

Настоящая работа направлена на решение перечисленных проблем и посвящена повышению разрешающей способности средств вихретоковой дефектоскопии, разработке методов обработки магнитного поля дефектов, образующих группу в электропроводящем изделии, и созданию приборов для контроля необработанных литых изделий с повышенной шероховатостью поверхности.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы и приложения.

В первой главе дан литературный обзор по современному состоянию рассматриваемых в диссертации вопросов: проведен анализ состояния теоретических и экспериментальных исследований в области вихретоковой дефектоскопии; рассмотрены некоторые вопросы разработки вихретоковых дефектоскопов.

Стр.5

Введение

Во второй главе проводится анализ влияния размеров вихретокового накладного преобразователя на измерение магнитного поля дефекта; рассматриваются возможности разрешения группы дефектов по топографии магнитного поля; приводится оценка минимального расстояния разрешения группы дефектов.

Третья глава посвящена разработке методов предварительной математической обработки информации и интерпретации результатов измерений. Рассмотрен способ выявления и удаления тренда из измеренного сигнала. Предложены способ распознавания сигнала от дефекта на фоне помех и способ разрешения группы дефектов по топографии магнитного поля с восстановлением распределений магнитных полей отдельных дефектов в группе. Рассмотрены способы цифровой фильтрации сигналов. Предложена новая параметрическая оконная функция.

В четвертой главе представлен ряд вихретоковых дефектоскопов и установок, разработанных при непосредственном участии автора. Приборы и установки охватывают следующие области применения: контроль деталей и узлов железнодорожного подвижного состава, контроль поверхности действующих магистральных трубопроводов, автоматизированный контроль нефтепромыслового оборудования.

В заключении приведены основные выводы и результаты работы.

В приложении представлены материалы о внедрении в промышленность результатов диссертации.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Научно-методический подход к решению задачи повышения разрешающей способности в вихретоковой дефектоскопии на основе анализа магнитного поля группы дефектов.

  2. Способ распознавания сигнала от дефекта на фоне помех.

  3. Обоснование эффективности использования параметрической оконной функции при цифровой фильтрации сигналов.

  4. Способ разрешения группы дефектов по топографии магнитного поля с восстановлением распределений магнитных полей отдельных дефектов в группе.

  5. Созданные средства вихретоковой дефектоскопии.

Стр.6

Подобные работы
Данилов Юрий Валентинович
Исследование и разработка методов и средств контроля процессов гальванической металлизации печатных плат
Якимов Евгений Валерьевич
Исследование, разработка и применение методов защиты от помех преобразователей больших сопротивлений, применяемых при контроле изоляции кабельных изделий
Сычев Сергей Николаевич
Разработка методов и средств контроля состава сложных смесей органических соединений на основе диполь-полевой теории удерживания нормальной и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии
Вдовин Александр Александрович
Разработка метода и средств контроля показателя ослабления слабомутных сред по изменению контраста в изображении тест-объекта в виде двух штрихов
Бражкин Борис Сергеевич
Разработка методов и средств контроля сложнопрофильных деталей типа тел вращения
Гурская Анастасия Александровна
Разработка методов и средств контроля высокочистого синтетического корунда и технологических сред для его получения
Завгородний Алексей Владимирович
Разработка метода и средств контроля пространственно-временного распределения оптических характеристик взвеси инфузорий для биотестирования водных сред
Швецов Александр Александрович
Разработка метода и средств контроля поверхностных полей биоэлектрических потенциалов
Колмаков Алексей Васильевич
Разработка методов и средств активного контроля геометрических параметров вкладышей подшипников скольжения
Челноков Андрей Викторович
Разработка методов и средств неразрушающего контроля комплекса характеристик качества многослойных изделий в процессе их производства

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net