лаба7_наш_отчет (Отчеты и подготовки к лабам № 1, 2, 5, 7)
Описание файла
Файл "лаба7_наш_отчет" внутри архива находится в следующих папках: Лабораторные работы, 7. Документ из архива "Отчеты и подготовки к лабам № 1, 2, 5, 7", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вихретоковый контроль" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве НИУ «МЭИ» . Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ «МЭИ» , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лабораторные работы", в предмете "вихретоковый контроль" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "лаба7_наш_отчет"
Текст из документа "лаба7_наш_отчет"
МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
Кафедра электротехники и интроскопии
Лабораторная работа № 7
ИМПУЛЬСНЫЙ МЕТОД ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ.
НАКЛАДНЫЕ ВТП.
Выполнили | |
Студенты | |
| Группа | А-15-0 |
Принял | |
Преподаватель | Чернов Л.А. |
Цель работы: Изучение особенностей импульсного электромагнитного метода контроля.
Домашнее задание:
1. Рассчитать постоянную времени τ0 для накладного преобразователя радиусом R=Rв=Rи=7.5 мм, для образца 610 с удельной электрической проводимостью =15 мСм/м.
τ0 = Rв2μ0σ = (7,5 · 10-3)2 · 4π · 10-7 · 15 · 106 = 1,06 · 10-3 (с)
2. Для образцов различной удельной электрической проводимости (0.5, , 2) построить зависимость Ф*=f(t/τ0) - относительного значения вносимого магнитного потока сквозь измерительную катушку преобразователя от времени, нормированного по постоянной времени τ0 для образца 610, считая образцы эквивалентными полупространству (Т*=T/R>>1) и используя кривую, приведенную на рис.1.1.
Замечание: при =15 мСм/м Фотн(0.5)=0.226, Фотн(2)=0.062.
Рис.1.1. Зависимость Фотн(tотн).
| t/τ0 | 0,0001 | 0,0005 | 0,001 | 0,005 | 0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | 1 |
| Фвн* σ = σ0 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,87 | 0,78 | 0,59 | 0,45 | 0,15 | 0,05 |
| t/τ0 | 0,0002 | 0,001 | 0,002 | 0,01 | 0,02 | 0,1 | 0,2 | 1 |
| Фвн* σ = 0,5σ0 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,85 | 0,78 | 0,59 | 0,45 | 0,15 |
| t/τ0 | 0,00005 | 0,00025 | 0,0005 | 0,0025 | 0,005 | 0,025 | 0,05 | 0,25 | 0,5 |
| Фвн* σ = 2σ0 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,85 | 0,78 | 0,59 | 0,45 | 0,15 | 0,05 |
3.Определить tи длительности импульсов Ф*(t) и построить зависимость tи от удельной электрической проводимости =2 - 60 мСм/м для образцов большой толщины (T*>>1).
Замечание: при =15 мСм/м tи=81.5 мкс.
tи = 163 мкс
Схема лабораторного стенда.
На лабораторном стенде размещены: осциллограф О, электронный вольтметр постоянного тока В, универсальный источник питания БП, генератор импульсов тока, блок преобразователей, комплект образцов 601-638 (см. Часть 2 сборника, лаб. раб. №5,
табл. 2 и 3).
Все приборы и блоки соединены между собой в соответствии с изображенной функциональной схемой. Импульсы тока с частотой 200, 500, или 1000 Гц поступают от генератора на обмотки возбуждения двух накладных или экранных преобразователей, размещенных с усилителем-преобразователем Уп в блоке преобразователей. Усилитель-преобразователь создает два постоянных выходных усиленных напряжения : Uм - прямо пропорциональное максимальному значению импульсов напряжения на входе усилителя и Uср - среднему значению. Напряжение Uм измеряется вольтметром В, а Uср - микроамперметром Ин. Обмотки возбуждения L1 , и L3 накладных преобразователей соединены последовательно согласно , а измерительные обмотки L2 и L4 - последовательно встречно.
Рабочее задание.
-
Исследовать зависимость максимального значения напряжения импульсов накладного преобразователя Uм от величины зазора, толщины образцов и их удельной электрической проводимости.
Указание. Используя образцы толщиной более 10 мм, снять кривую Uм=f() при минимальном значении зазора. Для образца 621 снять кривую Uм=f(hв+hи), изменяя зазор с помощью диэлектрических прокладок. Для серии образцов различной толщины , изготовленных из одного материала, снять кривую Uм=f(T) при минимальном значении зазора. Выяснить, при каких параметрах образцов ( и T) максимальное значение импульсов напряжения Uм не зависит от их удельной электрической проводимости и толщины.
1) Снять зависимость Um(σ).
| Обрацы | Um, В | Uср, мВ | σ, МСм/м | Т, мм | |
| 621 | Медь М3 | -0,37 | 57,29 | 57 | 20 |
| 622 | Ал. АД-1М | -0,37 | 35,16 | 35 | 20 |
| 623 | Латунь | -0,37 | 14,84 | 15 | 20 |
| 624 | Бр. Бр АЖ | -0,37 | 9,55 | 9,5 | 20 |
| 626 | Ст Х18Н10Т | -0,37 | 1,28 | 1,3 | 20 |
U
Uср(σ)
Um(σ)
σ, МСм/м
2) Снять зависимость Um(hв+hи) на образце 621 (Медь М3), используя диэлектрические
вставки.
| Диэл. обр | Зазор, мм | Um, В | Uср, мВ |
| 631 | 1,65 | -0,28 | 37,98 |
| 633 | 2,65 | -0,20 | 25,14 |
| 634 | 4,65 | -0,13 | 11,44 |
| 635 | 6,65 | -0,08 | 5,18 |
| 636 | 8,65 | -0,06 | 2,31 |
| 637 | 20,65 | -0,01 | 0,02 |
3) Снять Um(Т). Выбираем латунные образцы (σ=15 МСм/м), фиксируем минимальный
зазор 0,65 мм.
| Образец | Т, мм | Um, В | Uср, мВ |
| 601 | 0,6 | -0,39 | 3,22 |
| 602 | 0,8 | -0,38 | 4,03 |
| 603 | 1 | -0,39 | 4,96 |
| 604 | 1,2 | -0,39 | 5,75 |
| 405 | 1,4 | -0,39 | 6,42 |
| 606 | 1,6 | -0,38 | 6,96 |
| 637 | 1,8 | -0,39 | 7,78 |
| 607 | 2 | -0,39 | 8,19 |
| 608 | 3 | -0,39 | 10,43 |
| 609 | 4 | -0,38 | 11,87 |
| 610 | 20 | -0,38 | 15,12 |
-
Для медного образца большой толщины исследовать зависимость длительности tи импульсов напряжения от величины зазора.
Указание. Зарисовать на одном листе ряд осциллограмм, соответствующих различным сечениям зазора. Для удобства обработки результатов эксперимента регулировать усиление осциллографа таким образом, чтобы максимальные значения импульсов напряжения, соответствующих различным значениям зазора, имели одинаковое значение и занимали не менее 3/4 экрана. Длительность импульсов tи отсчитывать на уровне 0,25 от максимального значения.
Выбираем образец: Медь М3 (σ=57 МСм/м, Т=20 мм, №621)
| Зазор,мм | tи, мкс |
|
| 0.65 | 316.07 | |
| 1.65 | 374.87 | |
| 2.65 | 451.90 | |
| 4.65 | 617.28 | |
| 6.65 | 784.86 | |
| 1.65 | 383.52 | |
| 8.65 | 935.97 | |
| 20.65 | 1176.92 |
-
Исследовать влияние удельной электрической проводимости образцов большой толщины на длительность и среднее значение импульсов напряжения.
Указание. Все измерения проводить при минимальном значении зазора. Зарисовать с экрана осциллографа форму импульсов возбуждения и на этой же осциллограмме нанести импульсы, полученные с выхода усилителя напряжения при использовании образцов различной удельной электрической проводимости. Для каждого образца фиксировать показание измерительного прибора. По полученным осциллограммам определить длительность (tи) переходных процессов.
| Форма импульсов при увеличении σ σ | |||
| σ, МСм/м | Uср, В | tи, мкс | |
| 1.3 | 1.30 | 7.35 | |
| 9.5 | 9.32 | 54.17 | |
| 15.0 | 14.74 | 85.38 | |
| 35 | 34.33 | 196.93 | |
| 57 | 56.16 | 323.11 | |
Полученные зависимости:
| Uср(σ) | tи(σ) |
-
Построить зависимость показаний прибора среднего значения и оценить абсолютную и относительную линейность шкалы измерителя удельной электрической проводимости. Снять зависимость показаний от толщины латунных образцов и определить значение толщины, при которой погрешность достигнет 5%.
Указание. Коэффициент пропорциональности рассчитывается для образца 621 или 622. Считая, что среднее значение площади импульсов (т. е. показание микроамперметра ) линейно зависит от , определить удельную электрическую проводимость остальных образцов. Обратить внимание на пределы линейности шкалы полученного измерителя удельной электрической проводимости. Проверить, начиная с какой толщины ее изменения влияют на показания прибора и оценить погрешность этого влияния.
1) Снять зависимость σ(показания прибора Uср)
| σ эксп, МСм/м | σ теор, МСм/м |
|
| 1.3 | 1.28 | |
| 9.5 | 9.33 | |
| 15.0 | 14.73 | |
| 35.0 | 34.37 | |
| 57.0 | 55.97 | |
Пусть σЭ=KσТ (где K – коэф. пропорциональности), тогда K=1,018
