Реферат: Багатопараметровий вихорострумовий перетворювач для безконтактного контролю провідних трубчатих виробів

- визначити універсальні функції перетворення, що зв'язують нормовані сигнали вихорострумового перетворювача з узагальненим параметром виробу;

- на основі універсальних функцій перетворення і розроблених алгоритмів вимірювальних і розрахункових операцій створити вихорострумові методи контролю відносної магнітної проникності m_r і питомої електричної провідності s циліндричних феромагнітних трубчастих виробів на фіксованій частоті зміни поля;

- розробити принципові електричні схеми установок для двохпараметрового контролю трубчастих виробів, заснованих на використанні трансформаторного і параметричного вихорострумових перетворювачів;

- розробити алгоритм і модифікацію вихорострумового методу одночасного контролю m_r і s феромагнітних і слабомагнітних труб на основі підтримування сталості фазового кута нормованого магнітного потоку в трубі;

- визначити універсальні функції перетворення, що зв'язують питому нормовану ерс трансформаторного вихорострумового перетворювача з узагальненими параметрами трубчастого виробу;

- розробити модифікацію електромагнітного методу спільного безконтактного контролю зовнішнього діаметра й електропровідності немагнітних циліндричних трубчастих виробів на основі введених універсальних функцій перетворення;

- розробити вихорострумовий метод спільного визначення товщини стінки і середньої по цій товщині електропровідності немагнітного трубчастого виробу;

- на розроблених установках одержати результати безконтактного визначення магнітних, електричних і геометричних параметрів феро-, слабоферомагнітних і немагнітних трубчастих виробів;

- запропонувати методику розрахунків очікуваних значень компонентів сигналів трансформаторного електромагнітного перетворювача і визначити межі вимірюваних електричних величин;

- одержати співвідношення для розрахунку похибок спільних вимірів відносної магнітної проникності і питомої електричної провідності трубчастих виробів;

- знайти залежності чутливостей перетворювача та відносних похибок двохпараметрового контролю m_r і s від узагальненого параметра, який включає в себе параметри виробу і частоту поля;

- визначити раціональні за похибками і чутливостями режими роботи електромагнітного перетворювача з трубчастими виробами різноманітного асортименту;

- привести приклади практичного використання розроблених методів і пристроїв для безконтактного контролю труб.

Об’єкт дослідження – це процес дифузії змінного магнітного поля в трубчатий металевий виріб, який породжує проблемну ситуацію одночасного визначення магнітних електричних і геометричних параметрів труб.

Предмет дослідження є створення електромагнітних методів неруйнівного контролю магнітної проникності та питомої електропровідності феромагнітних труб, а також зовнішнього діаметру і електропровідності немагнітних трубчастих виробів.

Методи дослідження засновані на теорії електромагнітного поля, електродинаміки суцільних середовищ та апарату спеціальних функцій використовувались для розробки теоретичних основ роботи електродинамічного перетворювача з металевим трубчатим виробом; теорія електричних і магнітних ланцюгів, інтегрального та диференціального обчислення і функцій комплексних чисел застосовувалась у розрахунках очікуваних значень сигналів перетворювача, а також при визначенні виразів для розрахунку параметрів виробу; теорія похибок вимірювання і інтегрального та диференціального обчислення використовувалась для оцінки метрологічних характеристик електромагнітних перетворювачів у разі багатопараметрового контролю.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

- на основі введених спеціальних нормованих параметрів встановлені універсальні функції перетворення, що зв'язують ці параметри з узагальненими характеристиками трубчастого виробу;

- шляхом використання універсальних функцій перетворення розроблені вихорострумові методи спільного контролю mr і s феромагнітних трубчастих виробів на основі підтримування фіксованої частоти магнітного поля;

- розроблені електричні схеми установок для двохпараметрового контролю труб, заснованих на використанні трансформаторного і параметричного вихорострумових перетворювачів;

- розроблений алгоритм вимірювальних і розрахункових операцій, а також на його основі запропонована модифікація вихорострумового методу одночасного контролю m_r і s феромагнітних і слабоферомагнітних труб, яка заснована на утримані постійним фазового кута нормованого магнітного потоку в трубчастому виробі;

- визначені універсальні функції перетворення, що зв'язують питому нормовану внесену ерс і її фазу трансформаторного перетворювача з узагальненим параметром трубчастого виробу для різних товщин стінок труб;

- розглянута модифікація електромагнітного методу спільного безконтактного контролю зовнішнього діаметра й електропровідності немагнітних циліндричних труб на основі введених універсальних функцій перетворення;

- розроблений вихорострумовий метод спільного безконтактного визначення товщини стінки і середньої по її товщині електропровідності немагнітного трубчастого виробу;

- на розроблених установках отримані результати вимірів магнітних, електричних і геометричних параметрів феро-, слабоферомагнітних і немагнітних трубчастих виробів;

- запропонована методика розрахунків очікуваних значень компонентів сигналів трансформаторного вихорострумового перетворювача і визначені межі змін вимірюваних величин;

- отримані співвідношення для розрахунків похибок спільного виміру mr і s трубчастих виробів;

- на основі аналізу похибок і чутливості перетворювача до параметрів трубчастого виробу визначені раціональні режими роботи перетворювача з трубчастими виробами різноманітного асортименту;

- приведені приклади практичної реалізації розроблених методів і пристроїв для безконтактного контролю параметрів труб.