Отчеты к лабам по численным методам в интроскопии (Lab1)

Посмотреть архив целиком



Цель работы. Получить калибровочные зависимости при изменении глубины трещин электропотенциальным методом.


Электропотенциальный метод основан на измерении разности электрического потенциала на поверхности объекта контроля при пропускании через него тока от внешнего источника. Метод успешно используется для измерения глубины трещины в электропроводящем образце рис. 1.






Рис. 1. Схема контроля электропотенциальным методом.


Распределение плотности тока в объекте контроля можно найти, решив краевую задачу Лапласа относительно скалярного или векторного электрического потенциала с соответствующими граничными условиями. При решении задачи со скалярным потенциалом (для получения картины эквипотенциалей) граничные условия задаются значениями потенциалов (как правило, равными по величине и противоположными по знаку) в точках ввода токаю вслучае же задачи с векторным потенциалом (для получения картины линий тока) задаются разностью потенциалов на противоположных границах проводящей среды по отношению к точкам ввода тока для обеспечения заданной величины тока.

Дифференциальное уравнение Лапласа относительно скалярного электрического потенциала имеет вид:

,

где V(x, y) – скалярный электрический потенциал (В), σ – электрическая проводимость (См/м).


Из-за симметричности образца достаточно провести расчет только для четверти его центрального сечения (рис. 2).








Рис. 2. Геометрия исследуемого образца.


Искомые значения потенциалов определяются в элементах, прилегающих к верхней или нижней границе области исследования. В качестве граничных условий задаются: высокий (100 В) потенциал в узлах из элемента сети, прилегающего к левой границе области (в точке контакта токового электрода), низкий (0 В) потенциал – в узлах вертикальной линии под трещиной (с учетом симметрии образца).


Рабочее задание.


  1. Для фиксированного положения токового и потенциального электродов снять зависимость напряжения от глубины трещины.


а) Источник напряжения (100 В).

Рис. 3. Расположение электродов подвода напряжения (А – точка съема напряжения).







Источник напряжения

Электрод в положении 1

Зависимость напряжения для разных положений измерительного электрода от глубины трещины (потенциальный электрод в положении 1)

В

%






Электрод в положении 2

Зависимость напряжения для разных положений измерительного электрода от глубины трещины (потенциальный электрод в положении 2)

В

%






Электрод в положении 3

Зависимость напряжения для разных положений измерительного электрода от глубины трещины (потенциальный электрод в положении 3)

В

%






Источник тока

Электрод в положении 1

В

%

График зависимостей показаний вольтметра от глубины трещины при разных положениях электрода

Электрод в положении 2

В

%

График зависимостей показаний вольтметра от глубины трещины при разных положениях электрода

Электрод в положении 3

В

%


График зависимостей показаний вольтметра от глубины трещины при разных положениях электрода













Вывод: В точке на нижней границе (3) зависимость напряжения от глубины трещины не линейна, при этом чувствительность при большем значении трещины будет больше чем у других точек. В точках 2,3,4 зависимость U(гл) линейна, при этом максимальная чувствительность для точки (4). Если нет возможность поставить датчик в точку (4), то для точки (1).






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.