Лекции (Лекции, набранные в Worde), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Лекции, набранные в Worde", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "магнитный 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 "лекции и семинары", в предмете "магнитный контроль" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Лекции"
Текст 2 страницы из документа "Лекции"
Лекция 4
Форма объекта исследования.
-
В виде кольца
. Есть симметрия и нет погрешности эксперимента. Недостатком является разное Н1 и Н2, если свойства материала были бы линейны, то проблемы бы не было. Если материал изотропный и однородный, то проблем не будет. В качестве материалов используются химически чистые вещества, сплавы после закалки и прокатки.
-
Длинный образец
. Если достаточно велико, то влияние размагничивающих факторов становится достаточно мало. . Если материал не изотропный, тогда часто применяют, но, вообще-то говоря, очень редко используют этот метод.
-
Использование магнитопровода.
Используют конструкционной и электротехнической сталей. , где - погрешность. Нмп можем найти зная индукцию.
Образец не сложен в изготовлении, может быть применен для анизотропных образцов.
Самым главным источником погрешности является немагнитный зазор. На нем происходят основные потери.
ФЕРРОГРАФ
КАРТИНКА
n- число витков.
Образец надо брать тонким. На осциллографе – динамическая петля гистерезиса, на переменном токе – вихревые токи, которые вносят погрешности и петля становится более широкая и зависит от частоты.
Глубина проникновения . Таким образом сечение должно быть миллиметровым.
Электрическая схема баллистической установки.
КАРТИНКА
С помощью R1 можем менять напряженность поля Н. Установили некоторую напряженность, размыкаем К и смещаемся по петле.
С помощью А2 узнаем точку, куда попадаем. А по петле Н пройти, чтоб магнитная стабилизация с помощью П1 произошла.
Ключ нужен, чтобы попасть в нужную точку.
БГ – баллистический гальванометр. при - может меняться, т.е. необходимо откалибровать, т.е. получить значение баллистической постоянной. Если ток по первой обмотке не проходит, то вторая обмотка просто вносит дополнительное сопротивление. А когда импульс тока по первой обмотке – то с помощью М можно определить наводимую ЭДС в значении - и определить баллистическую постоянную. КЗ БГ – это чтобы на 0 его установить. БГ не имеет противодействующего момента в своей подвижной системе. Если нет тормозящего момента, то подобно маятнику будет раскачиваться достаточно долго. Чтобы ускорить этот процесс, внешнюю цепь закорачивают.
ЭТАПЫ:
-
Предварительное размагничивание образца.
А) смотрим марку материала и в справочнике ориентировочно определяем значение Hs (чтобы определить диапазон)
Б) отключаем БГ (иначе он будет дергаться при размагничивании и может сгореть)
В) П2 включаем на образец
Г) П1 установили в к-л положение, т.е. вправо.
Д) К замыкаем
Е) по А1 установили ток, соответствующий значению Hs или больше. (через закон полного тока)
Ж) размагничиваем.
На переменном токе размагничивается только поверхностный слой с глубиной не превышающий глубину поглащения.
-
Устанавливаем требуемое значение тока (т.е. напряженности поля в образце)
-
Как только ток меняем, необходимо проводить стабилизацию.
-
Подключаем БГ (к измерительной обмотке, там нет тока пока)
-
Отсчет показаний БГ
-
Увеличиваем ток и, начиная с пункта 3, все повторяется.
БГ показывает Обязательно должно выполняться условие
Включили на первую обмотку, в ней наводятся ЭДС.
Проинтегрируем данное выражение , получаем, что . М известно, отклонение пропорционально импульсу тока. Определяем для этой цепи. (который определяет БГ)
Погрешности измерения:
-
Погрешность определения магнитной индукции.
-
Погрешность определения напряженности.
Суммарная погрешность установки: погрешность определения кривой B(H)=6-8%
Если объект находится между полюсов или в соленоиде, то
Существуют переменные ЭМП: ВТ пока малы, , тогда 1сл) Переменное поле (нет постоянного) Н мала, укладывается в начальный линейный участок. Здесь надо определить , т.к. участок практически линеен. 2сл) Переменное и постоянное поле (с помощью ПМ не создается, а с помощью соленоида создается) . а) Если велико настолько, что в пределах синусоиды нелинейность существенна, то получается гармонический ряд. - метод высших гармоник.
б) мало, тогда участок почти линеен, можно использовать метод суперпозиции.
в) Есть ВТ, будем иметь следующее , тогда
- это у нас получается Эллипс. Соответственно чем больше будет частота, тем больше будет влияние эллипса.
Постоянная составляющая никак не скажется на ВТ датчике, только упадет значение
-
Магнитный порошок (МП).
В чистом виде не является преобразователем. Способ получения информации: визуализация магнитных полей рассеяния. 80% всего магнитного контроля осуществляется с помощью МП.
2) Магнитография (МГ)
Используют для визуализации магнитных полей рассеяния над дефектом. Доступен для последовательной обработки и остается документ испытания.
3) Феррозондовые преобразователи – устройство, которое преобразует Н в электрический сигнал. Обладает высокой чувствительностью (Самой лучшей из всех) при применении в НК.
4) Гальваномагнитные преобразователи (ГМ). Это фактически есть ПХ- преобразователи Холла. В основном применяют в толщинометрии (чувствительность не очень высокая)
5) Индукционные преобразователи (И) – физически – это катушка. Применяют в дефектоскопии чаще, чем в чем то другом).
6) Пондеромоторный (ПМ)
Используется эффект возникновения сил в ЭМП. Применяют для толщинометрии.
7) Магниторезистивный (МР) – преобразует В и Н в величину электрического сопротивления. Применяют редко из-за низкой чувствительности, однако этот метод не требует отдельного источника питания по сравнению с ПХ.
8) Магнитооптический (МО) – преобразует поле в видимое изображение. (Очень высокая чувствительность и высокая разрешающая способность)
Индукционный преобразователь
Этот индукционный преобразователь дает усредненное значение по сечению
Если возбуждающий ток синусоидальный, то имеет смысл использовать индукционный преобразователь. А если ток равен
1А – это сразу говорит о том, что индукционный преобразователь не подходит, т.к.
С постоянным током нельзя использовать индукционный преобразователь.
Чем выше гармоники, тем выше амплитуда на выходе и погрешность будет нарастать.
От изменения температуры будет меняться площадь сечения.
= конструктивные, внешние условия, с какой точностью задается параметр. Индукционный преобразователь работает в режиме ХХ.
Феррозондовые преобразователи.
ФП – преобразует напряженность магнитного поля в напряжение
Выглядит он следующим образом
Это 2 ферромагнитных сердечника, на них намотаны возбуждающая и измерительные катушки.
Используются 2 типа феррозондов:
-
для измерения напряженности поля – полемер
-
Градиентометр
1) Для полемера ВК включены встречно, питаются от источника переменного тока и создают в сердечниках переменное поле. ИК выполнены согласно, если включили возбуждающий ток и Ho=0, то выходной сигнал = 0
Но увеличивается, В увеличивается, следовательно, и ЭДС увеличивается за счет увеличения индукции и вторая гармоника увеличится, кривая идет вверх. Вышли на точку насыщения – сама индукция большая, но переменная составляющая маленькая из-за насыщения, следовательно, производная мала и кривая будет уменьшаться.
У ФЗ выходная характеристика нелинейна – это существенный минус.
ФЗ использовать нецелесообразно, при определении степени намагничивания ОК, нужна предварительная оценка. Целесообразно использовать при измерении малых полей.
Постоянное Но – оно может медленно изменяться, но важно, что период изменения внешнего поля много больше периода возбуждения поля: , следовательно по крайней мере в 10 раз д.б. меньше, т.е. до 100Гц.
ФЗ применяют:
ФЗ обладает высокой чувствительностью
-
Геологоразведка, где определяют магнитные аномалии на поверхности почвы.
-
Определение магнитного поля Луны
-
Авиационный компас – определение магнитного поля в самолете.
Применение ФЗ полемера:
-
Для оценки степени размагничивания детали после контроля
-
Для контроля в автономном режиме труб при изготовлении ФЗ ставят перпендикулярно трубе и вращают.
Градиентометр
Конструктивно, градиентометр, тоже самое, что и полемер, но другое включение катушек
Выходное напряжение рассчитывается по формуле