Лабораторные работы (отчеты) №20 и №22 (Л22_Саша)

Посмотреть архив целиком


Московский Энергетический Институт

(технический университет)


А. В. Т. И.


кафедра Электротехники и Интроскопии








Лабораторная работа №22


Радиоволновой дефектоскоп













К работе допущен: Выполнил: студент гр. А-15-0

.

Проверил: преподаватель

Касимов Г. А.












Москва 200

Цель работы:

  1. Изучение принципов радиоволновой дефектоскопии и устройства дефектоскопа СД-12Д.

  2. Исследование влияния дефектов, свойств материала и геометрических факторов на выходные сигналы дефектоскопа.

  3. Получение практических навыков работы с СВЧ дефектоскопами.



Домашнее задание


  1. Функциональная схема радиоволнового дефектоскопа СД-12Д.

Минимальный размер дефектов мм,

расслоений

сферы

Толщина материала

мм,

Диэлектрическая проницаемость материала

Потери tgδ

Допустимый зазор мм

Допустимый перекос мм/мм

Рабочая частота

ГГц

Особенности

0,1×10×15

1

1-30

1,1-4,5

0,01

10

0,1/50

10,3

Метод самосравнения

Технические характеристики радиоволнового дефектоскопа СД-12Д


Клистронный генератор КГ создает СВЧ-радиоимпульсы (что обеспечивает модулятор МД) и через аттенюатор А и секцию с направленным ответвителем НО передает энергию к СВЧ-мосту. Направленный ответвитель НО отводит часть СВЧ-энергии к детектор­ной секции АД1 для индикации уровня мощности с помощью стре­лочного прибора-микроамперметра мкА. СВЧ-мост через Н-плечо разделяет

СВЧ-энергию на два одинаковых потока, излучаемых одинаковыми рупорами Р1 и Р2. Прием СВЧ-колебаний, отражен­ных от участков контролируемого объекта, также производится рупорами Р1 и Р2. Если оба рупора находятся над одинаковыми без­дефектными участками, то оба отраженных СВЧ-сигнала будут иметь одинаковую амплитуду, фазу и СВЧ-колебания в Е-плечо проходить не будут. При наличии же под одним из рупоров дефек­та изменится коэффициент отражения от этого участка, отражен­ные СВЧ-сигналы будут разные и в Е-ответвлении двойного

СВЧ-моста появится сигнал разбаланса. Ввиду неидеальности конструк­ции двойного моста, несмотря на подстройку с помощью симметрирующих штырей, имеется остаточное прохождение

СВЧ-колеба-ний из Н- в Е-ответвления (для моста в дефектоскопе СД-12Д этот уровень равен 50—55 дБ), которое в первую очередь определяет возможности электронной части прибора по реальному значению минимально выявляемого дефекта. Амплитудный детектор АД2 выпрямляет разностный СВЧ-сигнал и подает полученное напряжение частоты 1 кГц к усилителю У1, позволяющему получить большую абсолютную чувствительность к дефектам. Усиленное напряжение частоты 1 кГц подводится к амплитудному детектору АД3 и далее к усилителю постоянного тока У2 и регистрирующему устройству РП типа Н340, фиксирующему сигналы от дефектов на бумаге. С усилителя У2 напряжение подводится также к пороговому устройству ПУ, которое производит отсечку шумов и сигналов от структурных неоднородностей, и на его выход проходит только напряжение, больше уровня отсечки, устанавливаемого оператором в зависимости от целей контроля конкретной задачи. К выходу порогового устройства подключено электромагнитное реле РЛ, включающее элементы сигнализации: световой с помощью лампы «Брак» ЛБ и звуковой в виде мультивибратора МВ, питающего телефон ТЛ.


  1. Рассчитать глубину проникновения СВЧ волны в органическое стекло, картон и алюминий для рабочей частоты дефектоскопа СД-12Д.

Рабочая частота дефектоскопа СД-12Д f=10,3 ГГц.

Глубина проникновения плоской волны

δ=√(2/(ω∙μ0∙μ∙σ)),

но так как, волна будет близка к сферической, то сигналы будут завесить от координаты. Т.е.глубина проникновения будет меньше, чем рассчитанная .

Так как органическое стекло и картон являются диэлектриками то для них глубину проникновения рассчитывать нет смысла.

Удельная электрическая проводимость алюминия равна σа=36 МСм/м

Рассчитаем глубину проникновения

δ=√(2/(ω∙μ0∙μ∙σ), δа=8,26∙10-4 мм.

Выполнение работы


  1. Настройка дефектоскопа для выявления минимальных дефектов из алюминия.

  2. Снятие диаграмм для наборов дефектов из алюминия и оргстекла.


Таблица расположения и размеров дефектов


Материал



п/п



Координата,

мм



Lφ



Lr


Органическое стекло

4

63

10

10

5

73

9

9

6

83

8

8

1

1

7

7

2

12

6

6

3

32

4

4

Алюминий

1

0

7

7

2

3

8

8

3

7

10

10

4

11

12

12

5

15

13

13

6

25

8

12

7

29

12

8

8

34

6

12

9

40

12

6


  1. Зависимости показаний индикатора дефектоскопа от площади и расположения дефектов


    1. Зависимость показаний индикатора дефектоскопа от площади для дефектов из алюминия в виде квадрата


дефекта

1

2

3

4


5


S, мм2


49



64



100



144



169


Показание индикатора,

дел.

24,5

18,5

34,0

33,5

33,2


    1. Зависимость показаний индикатора дефектоскопа от площади для дефектов из алюминия в виде прямоугольника


дефекта

6

7

8


9


Форма

S, мм2


96



96



72



72


Показание индикатора,

дел.

34,0

32,0

26,5

28,5


    1. Зависимость показаний индикатора дефектоскопа от площади для дефектов из оргстекла в виде квадрата


дефекта

2

3

4


5



6


S, мм2


36



16



100



81



64


Показание индикатора,

дел.

39,0

29,5

40,0

> 50

18,0



При увеличении площади квадратного дефекта наблюдается увеличение амплитуды сигнала, причем для органического стекла получаем большую чувствительность, чем для алюминия. Нелинейность характеристик можно объяснить неоптимальной настройкой дефектоскопа.

Зависимость показаний индикатора дефектоскопа от площади для дефектов из алюминия в виде прямоугольника позволяет сделать вывод о том, что при Lφ > Lr амплитуда сигнала уменьшается.




Ответы на контрольные вопросы



  1. Какие факторы влияют на разрешающую способность дефектоскопа?


Разрешающая способность дефектоскопа СД−12Д определяется степенью симметрии настройки моста, возможным непостоянством условий контроля и вариацией свойств ОК.

При организации контроля следует учитывать, что резкое изменение свойств ОК будет восприниматься как дефект.

Сильным мешающим фактором при работе с СД−12Д является взаимный перекос ОК и системы рупоров в плоскости их расположения.


Случайные файлы

Файл
131061.rtf
168643.rtf
108844.rtf
12296.rtf
20228-1.rtf




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.