Розробка методів і засобів селективної вихрострумової дефектоскопії

Вирішення науково-технічної проблеми багатопараметрового ВС контролю й вимірювань параметрів ОК. Методи побудови нелінійної моделі системи ВСПП-ОК при заданій похибці адекватності. Створення засобів селективної багатопараметрової ВС дефектоскопії.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 28.06.2014
Размер файла 166,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

Спеціальність 05.11.13 - Прилади і методи контролю та визначення складу речовин

Розробка методів і засобів селективної вихрострумової дефектоскопії

Тетерко Анатолій Якович

Івано-Франківськ - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Фізико-механічному інституті ім. Г.В. Карпенка НАН України

Науковий консультант: академік НАН України, доктор технічних наук, професор Панасюк Володимир Васильович, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, директор

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Маєвський Станіслав Михайлович, Національний технічний університет України "КПІ", завідувач кафедри "Прилади і системи неруйнівного контролю"

доктор технічних наук, професор Хандецький Володимир Сергійович, Дніпропетровський національний університет, завідувач кафедри "Електронні обчислювальні машини"

доктор технічних наук, професор Сопрунюк Петро Мар-кіянович, Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, завідувач відділу "Електричні вимірювання фізичних величин"

Провідна установа: Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона Національної Академії наук України, відділ "Неруйнівні методи контролю якості зварних з'єднань"

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат технічних наук, доцент М.М. Дранчук

Анотація

селективний багатопараметровий дефектоскопія

Тетерко А.Я. Розробка методів і засобів селективної вихрострумової дефектоскопії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.13 - прилади і методи контролю та визначення складу речовин.-Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. Івано-Франківськ, 2002.

Дисертацію присвячено питанням селективного вихрострумового (ВС) контролю та вимірювань заданих параметрів об'єкта контролю (ОК) із множини параметрів, що впливають на формування відгуку вихрострумового первинного перетворювача (ВСПП). В дисертації вироблено єдиний підхід щодо рішення науково-технічної проблеми багатопараметрової ВС дефектоскопії. На основі створення багатовимірних нелінійних, звичайно великої розмірності, моделей функції перетворення (ФП) системи ВСПП-ОК із заданою малою похибкою адекватності розроблено методи побудови моделі ФП як наближення функції багатьох змінних, поданої таблицею за даними обчислень прямих задач чи/та за експериментальними даними. Запропоновано нову, більш точну фізичну модель формування електромагнітного поля дефектів типу тріщин та наближену розрахункову модель поля поздовжніх дефектів. Розроблено нові методи відбору та перетворення первинної інформації, що забезпечують необхідну точність обробки відгуку ВСПП за моделлю ФП системи. Все це забезпечує створення нового покоління засобів селективного багатопараметрового ВС контролю та вимірювань з високими метрологічними характеристиками. Розроблено ряд спеціалізованих засобів селективного неруйнівного контролю розмірних параметрів, структуроскопії та дефектоскопії, зокрема, зварних швів і основного матеріалу конструкцій та окремих виробів, які впроваджено на підприємствах машинобудування.

Ключові слова: неруйнівний контроль, система вихрострумової дефектоскопії, обробка багатовимірного відгуку, нелінійна модель системи вихрострумового контролю, селективний багатопараметровий вихрострумовий контроль.

Аннотация

Тетерко А.Я. Разработка методов и средств селективной вихретоковой дефектоскопии. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности 05.11.13 - приборы и методы контроля и определения состава веществ. - Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа. Ивано-Франковск, 2002.

Диссертация посвящена актуальным вопросам селективного вихретокового (ВТ) контроля заданных параметров контролируемого объекта (ОК) из множества параметров, которые влияют на формирование отклика вихретокового преобразователя (ВТП). В диссертации на основе теоретических и экспериментальных исследований выработан единый подход к решению научно-технической проблемы многопараметрового ВТ контроля. Разработаны методы обработки многомерного вектора информативных параметров отклика ВТП в пространстве на основе нелинейных, обычно высокого порядка, моделей функции преобразования (ФП) подсистемы ВТП-ОК, построенных с заданной погрешностью адекватности. На выходе системы ВТП-ОК-ИВК формируется вектор оценки контролируемых составляющих параметров ОК. Так как задача определения вектора параметров ОК в соответствии с преобразованием , которое реализует подсистема ВТП-ОК, согласно постановке удовлетворяет условию корректности по Тихонову, то эта оценка стремится к точному значению, если по результатам измерений вектор стремится к точному значению .

Определены два класса моделей ФП системы ВТП-ОК, а именно: 1) модель системы в базисе составляющих вектора параметров ОК, представленная системой нелинейных уравнений и являющаяся, по сути, моделью прямой ФП; 2) модель системы в базисе составляющих вектора информативных параметров отклика ВТП, являющаяся моделью обратной ФП. Введена также составная модель. Разработан единый подход к разработке моделей ФП системы ВТП-ОК на основе методов построения нелинейных многопараметровых (НЛМ) моделей информативных параметров отклика ВТП. При этом с увеличением числа влияющих параметров ОК и уменьшением погрешности адекватности НЛМ модели отклика ВТП её размерность может сильно возрастать (число членов модели аддитивного типа составляет N = 10...60 и более).Предложены методы построения НЛМ моделей отклика ВТП большой размерности как приближение функции п переменных многомерными и одномерными полиномами с заданной погрешностью адекватности (до десятых долей процента и менее). Функция п переменных задаётся таблично на основании результатов решения прямых задач и/или на основании экспериментальных результатов. Использование решений прямых задач существенно повышает эффективность исследований и позволяет решать основные вопросы разработки системы селективного контроля на этапе моделирования. При этом погрешность решения прямой задачи не имеет принципиального значения, и принимается как "точное". Модель ФП реальной системы с заданной погрешностью адекватности строится далее на основании результатов физического и натурного экспериментов.

Для моделирования в задачах дефектометрии предложена новая, более корректная физическая модель формирования аномального поля (АП) дефектов типа трещин, в которую введена неоднородная по электрофизическим параметрам зона пластически деформированного (ЗПД) металла в окрестности трещины и которая на 2-3 порядка может превышать ширину трещины. Как показывают результаты вычислений, область ЗПД может вносить преобладающий вклад в формирование АП, что определяется зависимостью электрофизических параметров от вида и характера деформаций. При этом модель обосновывает значительные расхождения результатов контроля параметров трещин в реальных элементах конструкций. Разработаны два типа расчётных моделей АП дефектов: 1) модель продольного дефекта в электропроводном полупространстве, АП которого аппроксимировано суперпозицией элементарных цилиндрических включений, расположеных по объёму дефекта, при Е-поляризованном первичном ЭМП; 2) модель ОК с продольным дефектом, представленная цилиндрической структурой с границами произвольной формы, в Е-поляризованном ЭМП, обобщающая модель многослойной круговой цилиндрической структуры на задачи ВС дефектоскопии. Построены общие решения задач для этих моделей. Для поля цилиндрического кругового включения в свободном полупространстве (над ОК) в зависимости его от радиуса включения, глубины залегания и расстояния до точки наблюдения (зазора) новым подходом дано в строгой постановке решение, обеспечивающее моделирование в реальном времени. На основании сравнения результатов рекомендована как расчетная модель с аппроксимацией полем элементарных цилиндрических включений. Показано на основании принципа взаимности для линейной системы ВТ дефектоскопии, что результаты, полученные для Е-поляризованного ЭМП, справедливы и для поля другой структуры, в частности, - аксиального.

На примере задач для кругового цилиндрического включения и оболочки в поле витка с током, принятых как тестовые, а также экспериментальных данных показано, что погрешность оценки вектора параметров ОК по результатам обработки многомерного отклика ВТП соответствует, как сформулировано выше, погрешности измерений его составляющих и может не превышать десятых долей процента и менее. Для снижения погрешности адекватности модели ФП подсистемы ВТП-ОК при её построении предложены методы трансформации, декомпозиции и адаптации модели. Для повышения точности измерений информативных параметров предложены: 1) новые подходы формирования и отбора информации в задачах дефектоскопии и ВТ контроля в целом с учётом принципа взаимности и энергетического критерия при построении новых структур ВТП, а также 2) новые методы векторного, частотного и дискретного преобразования первичной информации.

На основе предложеных методов глобальной обработки многомерного отклика ВТП с применением нелинейных, высокой размерности, моделей ФП системы ВТП-ОК сформулированы основные положения построения средств селективного многопараметрового ВТ контроля и измерений. Разработанные методы отбора, первичного преобразования и обработки многомерного отклика ВТП обеспечивают создание нового поколения средств селективной ВТ дефектоскопии с высокими метрологическими характеристиками. Для дефектоскопии сварных швов и основного материала крупногабаритных конструкций, многослойных неразборных конструкций, сварных швов тонкостенных трубных заготовок и трубчатых изделий и т.п. разработан ряд специализированных средств и систем ВТ контроля и измерений, отличающихся высокой чувствительностью и селективностью. Созданные средства контроля внедрены на предприятиях авиационной отрасли и машиностроения.

Ключевые слова: неразрушающий контроль, система вихретокового контроля, нелинейная модель системы вихретокового контроля, обработка многомерного сигнала, селективный многопараметровый вихретоковый контроль.

Annotation

Teterko A.Y. Development of methods and means of the eddy current multiparameter selectable testing. - Manuscript.

The thesis for a doctor's degree achievement in speciality 05.11.13 - devices and methods of control and determination of substances composition. Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas. Ivano-Frankivsk, 2002.

The thesis is devoted to the problem of the selectable measurement of the object parameters by Eddy Current (EC) method. The unified procedure to resolve the problem of selectable multi-parameter EC nondestructive testing is developed. The new more accurate physical model of electromagnetic field forming of defect such as a crack and the new approximate calculation model one are proposed. In the new model a near-crack structure heterogenous zone of a plasticitely deformed metal has been introduced. Methods for construction of multidemension nonlinear model of the EC system transfer function, that has a small adequacy error of this model, are developed. New methods of extraction and processing of sensor information and processing methods for multidimension signals from the EC system are also developed. All these methods ensure creation of precision EC systems for multiparameter selectable testing. Series of new special EC devices and systems are developed. These means have been applied in aerospace manufacturing technology.

Key words: eddy current system, multidimension signal processing, multiparameter selec-table eddy current testing , nondestructive testing, nonlinear eddy current testing sistem model.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Стратегічним напрямком організації та управління сучасним виробництвом є забезпечення створення продукції високої якості, що встановлюється між-народними та державними стандартами на етапах її розробки, проектування та виготовлення. Важливою складовою комплексних систем управління якістю є застосування методів і засобів неруйнівного контролю (НК) матеріалів і сировини, контролю деталей на всіх етапах виробництва, а також контролю й технічної діагностики (ТД) стану деталей та елементів конструкцій під час їх експлуатації.

Для ефективного застосування засобів неруйнівного контролю, що часто мають відповідати вимогам 100% контролю в реальному часі, в різних методах НК проводиться інтенсивна розробка задач автоматизації обробки інформації на базі подальшого розвитку теорії методів і дослідження взаємозв'язку між параметрами об'єктів контролю (ОК) та інформативними параметрами зондуючого поля.

Методи та засоби вихрострумової (ВС) дефектоскопії спрямовані на розв'язання широкого кола задач виявлення дефектів типу тріщин, неоднорідностей структури матеріалу, вимірювання структурочутливих параметрів матеріалу, параметрів дефектів та розмірних параметрів ОК й ін. Особливо ефективне використання засоби ВС дефектоскопії знайшли в авіаційній техніці під час виконання регламентних і ремонтних робіт, машинобудуванні, у трубному виробництві, в енергетиці, зокрема, для дефектоскопії труб парогенераторів тощо. У ряді випадків засоби ВС контролю можуть частково чи повністю замінити більш трудомісткі методи НК або дублювати їх у системах комплексного контролю відповідальних об'єктів.

Принциповою особливістю вихрострумового методу є його багатопараметровість. Відгук вихрострумового первинного перетворювача (ВСПП) залежить від множини електрофізичних, розмірних параметрів ОК і параметрів локальних дефектів типу тріщин, включень у структурі ОК, вплив яких є нелінійним і взаємозалежним. Проте, в теорії ВС контролю актуальною, але мало розробленою залишається проблема створення ефективних методів нелінійного багатовимірного аналізу та обробки багатопараметрових сигналів ВСПП з метою селективного контролю заданих параметрів ОК при одночасній зміні двох, трьох і більшого числа факторів - параметрів ОК. Ці фактори суттєво впливають на формування відгуку ВСПП і обумовлюють рівень завад у задачах контролю та похибку методу в задачах вимірювань, а саме: дефектометрії, товщинометрії та структурометрії. При цьому недостатньо досліджено та розроблено клас задач, що розглядає взаємодію ВСПП із ОК, які містять дефекти типу тріщин, розшарувань, включень і т.п. Аналіз також свідчить про неповноту існуючої фізичної і відповідної до неї математичної моделі, яка не пояснює суттєву розбіжність результатів контролю реальних дефектів типу тріщин для різних ОК. Як наслідок, більшість сучасних засобів ВС контролю спрямована лише на розв'язок двопараметрових задач, що не забезпечує принципового підвищення точності апаратури контролю й розширення номенклатури ОК, у тому числі на етапі дослідження та розробки методів контролю нових структур об'єктів. Так, ВС товщиноміри покриттів, які широко використовують в інженерній практиці, забезпечують заглушення впливу тільки одного із завадових параметрів, зокрема, зазора між ВСПП та ОК. Притому зміна питомої електричної провідності (ПЕП) основного матеріалу від номінального значення, що має місце навіть у межах однієї партії деталей, обумовлює наявність значної методичної похибки. Остання для тонкошарового покриття може становити десятки відсотка. У той же час сучасні задачі комплексних науково-технічних досліджень і розробок з інженерії поверхонь вимагають застосувань високоточних засобів НК, похибка яких не перевищувала б десятих долей відсотка та менше.

Через зазначені причини залишається невирішиним ряд проблемних задач селективної ВС дефектоскопії. До них відносяться, зокрема, задачі виявлення дефектів та структуроскопії зварних з'єднань; задачі дефектометрії, або визначення основних параметрів наявних дефектів (приміром, глибини тріщин, що утворюються в процесі втоми та корозії); задачі контролю структурного стану та розвитку локальних структурних змін у приповерхневих шарах матеріалу ОК, у тому числі при зародженні дефектів типу тріщин; задачі контролю розшарувань, адгезії та структурного стану покриття, підвищення точності вимірювань товщини покриття і оболонок та ін. В цілому ці задачі формулюються як багатопараметрові, а число параметрів ОК, що можуть змінюваться одночасно, часто становить до трьох-п'яти. Їх розв'язок пов'язаний з рядом принципових труднощів, які становлять актуальну проблематику селективної ВС дефектоскопії. Розробка селективних, з малою похибкою методів ВС контролю множини параметрів ОК, що змінюються одночасно, забезпечує створення нового покоління засобів ВС дефектоскопії для задач дефектометрії, структуроскопії та вимірювань розмірних параметрів ОК і рішення на їх основі актуальних задач ТД у матеріалознавстві та техніці (авіакосмічна галузь, енергетика, транспорт, тощо).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Робота виконувалась у ФМІ НАН України в рамках науково-технічної проблеми "Неруйнівний контроль і технічна діагностика" НАН України за Розпорядженнями Президії НАН України на виконання урядових програм по темах НДР: 1) "Разработка электромагнитных методов неразрушающего контроля параметров дефектов, напряженного состояния, размеров изделий и качества сварных соединений неферомагнитных материалов, НИР Вихрь-77" (№ гос. регистр. 80022398); 2) "Разработка многопараметрового метода электромагнитного контроля изделий и сварных соединений" (№ гос. регистр. 01.85.0005536); 3) "Разработка методов и программных средств математического моделирования вихретоковых первичных преобразователей и электронных устройств систем электромагнитного контроля" (№ гос. регистрации 01.86.0043080); 4) "Розробка адаптивних методів автоматизованого електромагнітного контролю протяжних циліндричних об'єктів на основі математичного моделювання електромагнітних полів і електронних пристроїв" (№ держ. реєстр. 0194U009838/І); 5) "Розробка методики селективного вихрострумового контролю та створення високочутливих датчиків дефектоскопії" (№ держ. реєстр. 0194U009838); 6) "Дослідження взаємодії електромагнітних та ультразвукових хвиль із макродефектами шаруватого матеріалу для створення нових методик та засобів багатопараметрового неруйнівного контролю" (№ держ. реєстр. 0197U013067); 7) "Розробка теорії та експериметальних засобів моделювання електромагнітного поля дефектів матеріалів і створення автоматизованої апаратури для його виявлення" (№ держ. реєстр. 0100U004864) і ряду інших тем НДР та ДКР. По темах НДР за номерами 1-5 автор був науковим керівником та безпосереднім виконавцем робіт, по темах 6, 7 - відповідальним виконавцем розділів робіт щодо розробки методів і засобів ВС контролю.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи полягала в тому, щоб виробити єдиний підхід до вирішення науково-технічної проблеми багатопараметрового ВС контролю й вимірювань параметрів ОК і на його основі розробити методи побудови нелінійної моделі системи ВСПП-ОК при заданій похибці адекватності моделі і методи обробки за цими моделями багатовимірного відгуку ВСПП стосовно задач створення засобів селективної багатопараметрової ВС дефектоскопії заданих параметрів ОК і підвищення їх точності за умов одночасної зміни двох, трьох і більшого числа параметрів ОК, а також розробити і впровадити засоби селективної дефектоскопії для вирішення актуальних задач НК і ТД зварних швів і основного матеріалу оболонок великогабаритних конструкцій та окремих виробів.

Об'єкт дослідження - явище нелінійного та взаємозалежного впливу множини параметрів ОК, який являє собою кусково-однорідну шарувату структуру та структуру з поздовжніми дефектами типу тріщин і розшарувань, на формування відгуку ВСПП.

Предмет дослідження - методи і засоби аналізу та відбору первинної інформації в задачах ВС дефектоскопії, математичні моделі відгуку ВСПП при взаємодії зі структурами ОК, що містять дефекти типу тріщин, методи та засоби локальної та глобальної обробки багатовимірного відгуку ВСПП при селективному контролі та вимірюваннях.

Методи дослідження. Теоретичні розробки базуються на розв'язках прямих задач, щодо встановлення характеру взаємодії ВСПП із кусково-однорідними структурами, та методах розв'язку двовимірних задач дифракції електромагнітних хвиль на структурах з дефектами типу тріщин; обчислювальних методах розв'язку систем лінійних та нелінійних алгебраїчних рівнянь щодо побудови на основі розв'язків прямих задач чи даних експерименту нелінійних моделей багатопараметрової системи ВСПП-ОК і обробки багатовимірного відгуку ВСПП засобами селективної ВС дефектоскопії; методах відбору та обробки первинної інформації теорії електромагнітного контролю, математичного та фізичного моделювання в задачах підвищення точності вимірювань інформативних параметрів ВСПП і засобів селективного контролю.

Для досягнення вказаної мети були поставлені такі основні завдання:

Комплексне вирішення науково-технічної проблеми селективної ВС дефектоскопії на основі створення нелінійної багатопараметрової (НЛБ) моделі системи ВСПП-ОК, підвищення точності методів відбору і перетворення первинної інформації та розробки ме-тодів формування й обробки багатовимірних сигналів щодо побудови засобів селективної багатопараметрової дефектоскопії.

Узагальнення та розвиток моделі формування аномального поля (АП) в задачах дефектоскопії ОК із поздовжнім дефектом типу тріщини, розшарування та ін. й розробка продуктивної щодо обчислень розрахункової моделі для досліджень аномального поля поздовжніх дефектів у задачах виявлення дефектів та дефектометрії.

Узагальнення та розвиток моделі формування відгуку ВСПП, який взаємодіє з ОК, що вміщує дефект, і принципів відбору первинної інформації ВСПП дефектоскопії.

Розробка методів побудови НЛБ моделі відгуку системи ВСПП-ОК, при заданні похибки адекватності моделі, на основі використання результатів обчислень розв'язків відповідних до заданої структури ОК прямих задач чи/та експериментальними даними, які задано таблицею.

Розробка методів обробки багатовимірного відгуку ВСПП у задачах селективної дефектоскопії заданих параметрів ОК на основі побудови нелінійних моделей функції перетворення (ФП) системи ВСПП-ОК.

Розробка та удосконалення методів попередньої обробки відгуку ВСПП щодо задач підвищення точності засобів селективного ВС контролю та вимірювань.

Розвиток підходів щодо побудови нового покоління засобів селективного бага-топараметрового ВС контролю й вимірювань; розробка приладів і систем селективної дефектоскопії зварних швів і основного матеріалу великогабаритних конструкцій, особливотонкостінних трубчатих заготовок, деталей та оболонок стосовно актуальних задач НК і ТД в авіації та машинобудуванні.

Наукова новизна одержаних результатів. На основі виконаних теоретичних і експериментальних досліджень вперше розроблено єдиний підхід до вирішення науково-технічної проблеми багатопараметрової ВС дефектоскопії та створення методів і засобів селективного ВС контролю й вимірювань заданих параметрів ОК із множини параметрів, котрі впливають на формування відгуку в системі ВСПП-ОК, шляхом обробки багатовимірного відгуку ВСПП за нелінійними, високої розмірності моделями системи ВСПП-ОК, що побудовані як наближення функцій багатьох змінних розв'язків відповідних до даної системи прямих задач та експериментальних даних,заданих таблицею.

В рамках розробки цієї концепції одержано такі нові наукові результати.

Розроблено як базові методи побудови адитивного типу НЛБ моделей відгуку системи ВСПП-ОК двох класів, а саме: зі сталими та зміними коефіцієнтами і заданою малою похибкою адекватності моделі як апроксимацію багатовимірними, а також й одновимірними поліномами заданих таблицею результатів обчислень розв'язків відповідної прямої задачі та/чи експериментальних даних і застосуванням методів декомпозиції задачі побудови моделі.

Розроблено методи обробки багатовимірного відгуку системи ВСПП-ОК на основі побудови за єдиним підходом, що запропонований, із заданою похибкою адекватності моделі прямої функції перетворення системи (ПФП) як множини НЛБ моделей інформативних параметрів чи/та моделі зворотної функції перетворення (ЗФП) системи, а також складеної моделі.

Запропоновано нову фізичну модель формування АП дефектів типу тріщин, до якої введено неоднорідну область зони пластично деформованого (ЗПД) металу в околі тріщин, а також два типи розрахункових моделей ОК з поздовжнім дефектом в Е - поляризованому ЕМП. Дано загальний розв'язок задач для таких моделей, з яких запропоновано ефективну розрахункову модель формування АП підповерхневого поздовжнього дефекту довільної форми в перерізі як суперпозицію полів елементарних циліндричних включень з довільним значенням ПЕП, для поля якого у вільному півпросторі вперше у ВС дефектоскопії дано ефективний щодо продуктивності обчислень розв'язок у строгій постановці. На основі принципу взаємності результати щодо Е-поляризованого первинного ЕМП для системи ВСПП-ОК узагальнено щодо іншої структури первинного ЕМП, зокрема, аксіального, що принципово розвиває підхід до постановки задач ВС дефектоскопії.

Розвинуто модель формування відгуку ВСПП, що взаємодіє зі структурами, які містять дефекти типу тріщин, та вироблено нові підходи до відбору первинної інформації ВСПП дефектоскопії на основі застосування принципу взаємності та енергетичного крітерію і врахування встановлених особливостей утворення результуючого ЕМП; розкрито механізм формування у відгуку ВСПП "особливих" точок при імпульсному та багаточастотному збудженні ВСПП.

Розвинуто методи попередньої обробки інформації у засобах селективного ВС контролю та вимірювань на основі запропонованих векторних, частотних та дискретних перетворень сигналу ВСПП при врахуванні загальних особливостей методів ВС дефекто-скопії, які забезпечують підвищення точності вимірювань інформативних параметрів відгуку ВСПП відповідно до вимог побудови високоточних засобів селективних ВС вимірювань.

Сформульовано особливості побудови засобів селективної ВС дефектоскопії та підвищення точності вимірювань на основі розробленої концепції рішення проблематики багатопараметрового контролю і розвитку двох класів багатовимірних систем, а саме: за методом НЛБ моделей великої розмірності та методом нелінійної фільтрації.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені методи побудови різного класу НЛБ моделей відгуку ВСПП та багатовимірної системи ВСПП-ОК забезпечують ефективне дослідження за єдиною методологією задач багатопараметрового аналізу та розробку методів і засобів селективної багатопараметрової дефектоскопії за умов одночасної зміни двох, трьох і більшого числа параметрів ОК.

Реалізація засобів селективного ВС контролю й вимірювань заданих параметрів ОК на основі запропонованих методів дозволяє принципово зменшити похибки, обумовлені варіацією множини параметрів ОК. Так, похибка оцінки параметрів оболонки (трипараметрова задача) може бути зменшена до десятих долей відсотка. Запропонований підхід забезпечує створення сучасного покоління приладів і систем з новими можливостями та високими метрологічними характеристиками для вирішення актуальних задач НК і ТД.

Розроблені методи побудови моделі функції перетворення системи ВСПП-ОК (прямої та зворотної) при заданій похибці адекватності моделі та застосування нової фізичної моделі формування АП дефектів типу тріщини забезпечують вирішення проблемних питань метрологічної атестації засобів ВС вимірювань і контролю параметрів ОК.

Нова фізична модель формування АП дефекту типу тріщини та розрахункова модель АП поздовжнього дефекту довільної форми в перерезі як суперпозиція елементарних циліндричних включень з довільним значенням ПЕП дозволяє проводити моделювання в реальному часі задач дефектоскопії та дефектометрії, розкриває причини значної розбіжності результатів контролю дефектів типу тріщин на реальних ОК і перспективна для задач реконструкції структури ОК з дефектами в обернених задачах.

Розроблено методи формування, відбору, локальної та глобальної обробки первинної інформації щодо задач селективного ВС контролю і вимірювань та ряд засобів (приладів і систем) загального й спеціального призначення для дефектоскопії та структуроскопії елементів відповідальних конструкцій та матеріалів. Розроблені засоби відрізняються високою чутливістю та селективністю. Це дозволило вперше методами ВС контролю розв'язати задачі виробничого автоматизованого (двовимірні скануючі системи) та ручного контролю щодо виявлення дефектів типу непровар, оксидних плівок і особливо контролю зони термічного впливу (ЗТВ) в околі зварних швів великогабаритних конструкцій на основі алюмінійових сплавів, які виконано електропроменевим та електродуговим зварюванням; дефектоскопії основного матеріалу чи/та контролю дефектів зварки особливотонкостінних труб малого діаметру на основі нержавіючих сталей; контролю проміжку та корозії між шарами у нерозбірних вузлах, а також великогабаритних та ін. конструкціях. Створені засоби контролю впроваджено на підприємствах машино-будівного комплексу України (ДП "Південний машинобудівний завод", ДП "Завод ім. Малишева") та Росії (НПО "Энергия"), організаціях і підприємствах авіаційної промисло-вості та ін. Ряд матеріалів про впровадження (акти, протоколи) наведено в додатках А роботи. Розроблені засоби на замовлення підприємств випущено малими партіями Дослідним заводом та Дослідним виробництвом ФМІ НАНУ.

Особистий внесок здобувача. Нові наукові результати, що викладені в дисертації та авторефераті, належать особисто автору. В роботах, опублікованих у співавторстві, авторові дисертації належать: [9-12] - спільна розробка постановки задачі, обчислювального експе-рименту та узагальнення результатів; [13-19, 29-33] - обгрунтування й розробка математич-ної моделі та методу її побудови, розробка плану обчислювального експерименту, аналіз і узагальнення результатів; [20-25, 27, 28, 34, 35, 39] - постановка задач, обгрунтування й розробка методів відбору вимірювальної інформації, висновки; [26, 40-44] - розробка методів формування та перетворення відгуку ВСПП і основних технічних рішень. Розробка приладів і систем, роботи по їх дослідно-промисловій перевірці та впровадженню виконано під науково-технічним керівництвом та за безпосередньою участю автора.

Апробація результатів дисертації. Основні наукові результати та положення роботи було представлено та обговорювалось на міжнародних, всесоюзних, респуб-ліканських, галузевих та регіональних науково-технічних конференціях і школах-семінарах, у тому числі: ІХ, Х, ХІІ Всесоюзній конференції "Неразрушающие физические методы и средства контроля" (м. Мінськ, 1981 р.; м. Львів, 1984 р.; м. Свердловськ, 1990 р.); Х Міжнародній конференції "Nondestructive Testing" (м. Москва, 1984 р.); Республіканських семінарах "Автоматизація методів неруйнівного контролю" (м. Київ, Львів, 1980-95 рр.); галузевих науково-технічних конференціях "Неразрушающий контроль в машиностроении" (м.Москва, 1981-89 рр.); VI міжвузівській науково-технічній конференції країн СНД "Современные методы и средства электромагнитного контроля и их применение в промышленности" (Беларусь, м. Могильов, 1995 р.); Другій Українській конференції з автоматичного керування "Автоматика-95" (м. Львів, 1995 р.); Міжнародному симпозіумі "Welding 96" - Welding in power industry, (Югославія, м. Белград, 1996 р.); І, ІІ та ІІІ Українській науково-технічній конференції НКТД-94, НКТД-97 та НКТД-2000 "Неруй-нівний контроль і технічна діагностика" (м.Дніпропетровськ, 1994, 1997, 2000 рр.); Міжнародних семінарах-виставках "Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики" (м. Київ-Ялта, 1998, 1999, 2001 рр.); науково-технічних конференціях "Фізичні методи та засоби контролю матеріалів та виробів" (м. Київ-Львів, 1996-1999, 2001 рр.); Першій міжнародній науково-технічній конференції "Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях" (м. Київ-Славсько, 2001 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано понад 150 робіт, у тому числі 50 авторських свідоцтв. Основні наукові результати і положення дисертаційної роботи викладено в 44 публікаціях, які наведено в авторефераті, в тому числі 33 статті в наукових журналах і збірниках наукових праць, 4 авторських свідоцтва, 1 патент та 6 публікацій у збірниках матеріалів і тез конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, семи розділів, висновків, списку використаної літератури та додатків. Робота викладена на 372 сторінках і містить 238 сторінок основного тексту, рисунки - на 43 с., таблиці - на 26 с., додатки - на 32 с. та список літератури - 320 найменувань.

2. Основний зміст роботи

У вступі обгрунтована актуальність теми дисертації, сформульовані мета та завдання роботи, що забезпечують розв'язання науково-технічної проблеми селективної багатопараметрової ВС дефектоскопії, наукова новизна, практична цінність та відображені основні результати роботи.

У першому розділі за літературними джерелами зроблений аналіз стану теорії та практики вихрострумових методів щодо проблематики селективного багатопара-метрового контролю заданих параметрів ОК. Теорія та принципи селективного ВС кон-тролю досліджуються в роботах В.Г. Герасимова, О.Л. Дорофеєва, В.Е. Дрейзіна, М.М. Зацепіна, В.В. Клюєва, І.П. Ковашевича, В.Ф. Мужицького, А.І. Нікітіна, В.Г. Пустиннікова, В.А. Сандовського, В.В. Сухорукова, В.П. Себка, В.С. Фастрицького, Ю.К. Федосенка, В.С. Хандецького, В.Г. Шатернікова, Ю.М. Шкарлета, М.А. Яцуна, R. Baker, C.V. Dodd, F. Forster, H. Libby, H. Sabbagh, . Udpa та ін.

Принциповим підходом щодо підвищення точності, універсалізації та розширення сфери використання методів і засобів ВС контролю є розробка засад багатопараметрового контролю, щоб забезпечити роздільне вимірювання множини параметрів ОК. Створення ефективних засобів селективного контролю грунтується на результатах досліджень у таких двох напрямках: 1) вивчення впливу вектора параметрів ОК на інформативні параметри відгуку ВСПП на основі розв'язків відповідних прямих задач про взаємодію ЕМП зі структурою ОК і розробка загальних методів виділення інформації щодо заданного параметра шляхом лінійних перетворень відгуку ВСПП при одночасній заміні одного, двох параметрів, що утворюють заваду; 2) розробка методів розв'язування обернених задач з урахуванням взаємозалежного та нелінійного впливу складових вектора параметрів ОК на формування відгуку ВСПП.

Мета другого напрямку полягає безпосередньо у розв'язанні проблематики багатопа-раметрового контролю і становить суть сучасного етапу розробки теорії ВС контролю. Відповідно тенденція розвитку засобів селективного контролю полягає у створенні багато-частотних та багатозондових систем, що забезпечують збільшення інформації про вплив параметрів системи ВСПП-ОК, і розробці ефективних алгоритмів обробки багатовимірного відгуку ВСПП, складові якого є функціями множини параметрів системи ВСПП-ОК.

Для успішного рішення проблематики селективного багатопараметрового контролю необхідно розв'язання комплексу задач, які забезпечують, по-перше, побудову адекватної моделі багатовимірного сигналу конкретної системи ВСПП-ОК, що задається, і, по-друге, підвищення точності вимірювань складових багатовимірного відгуку ВСПП та глибини заглушення в них дії завадових параметрів. Притому важливою щодо реалізації засобів селективного контролю часто є умова забезпечення обробки сигналу в реальному часі.

Питанням багатопараметрового електромагнітного контролю присвячено ряд окремих робіт. Розв'язку задач багатопараметрового ВС контролю в основному і безпосередньо при-свячені роботи Ю. К. Федосенка. В них зворотна задача розв'язується на основі системи нелінійних рівнянь, що побудовані шляхом спрощення постановки та редукції розв'язків відповідних прямих задач. Притому похибка моделі системи виявляється значною, що не задовольняє вимогам створення високоточних засобів вимірювань. Безпосереднє використання розв'язків прямих задач при побудові розв'язків обернених задач застосовують і в інших методах НК (зокрема - надвисокочастотному). Проте реалізація таких алгоритмів вимагає значних затрат машинного часу. Особливо це стосується класу задач дефектоскопії, відомі розв'язки яких є достатньо громіздкими і потребують розробки оригінальних програмних засобів. Тому для структури ОК з дефектами залишається актуальною задача розробки розрахункової математичної моделі, ефективної щодо продуктивності обчислень під час моделювання та достовірної щодо дослідження аномальних полів дефектів типу тріщин. Аналіз останнього свідчить про значну розбіжність результатів ВС контролю реальних тріщин на різних ОК з результатами обчислень АП за існуючою математичною моделлю в задачах ВС дефектоскопії, яка не враховує суттєву неоднорідність матеріалу в околі тріщини.

На основі аналізу стану проблеми визначено концепцію селективного багатопараметрового контролю та вимірювань, в основу якої покладається побудова НЛБ моделі відгуку ВСПП шляхом наближення функцій багатьох змінних, що подані розв'язками відповідних прямих задач на етапі моделювання та/чи даних фізичного експерименту на етапі розробки засобів контролю. Притому задається похибка адекватності моделі, яка в задачах вимірювань може бути достатньо малою.

У другому розділі на основі запропонованих моделей формування АП поздовжніх дефектів довільної форми в перерізі приведено розв'язки задач, що є базовими для реалізації розрахункових моделей щодо визначення АП дефектів. Запропоновано два типи моделей, а саме: 1) багатошарова кусково-однорідна циліндрична структура довільної форми в перерізі як модель ОК з поздовжнім дефектом в Е-поляризованому первинному ЕМП, що узагальнює багатошарову модель ОК з круговими циліндрами, та 2) апроксимація АП поздовжнього дефекту довільної форми в перерізі суперпозицією полів елементарних циліндричних включень в області дефекту при Е-поляризованому ЕМП.

Причому введено нову фізичну модель формування АП дефектів типу тріщин, яка адекватно відображає ті фактори, що визначають АП. Модель вводить у кусково-однорідну структуру ОК з дефектом типу тріщини неоднорідну область зони пластичних деформацій (ЗПД) в околі тріщини (включення), електрофізичні параметри якої (ПЕП, магнітна проникність) змінюються неперервно від основного матеріалу до деяких значень, властивих пластично деформованому матеріалу, а розміри залежать від властивостей матеріалу, схеми дії та характеру напруженого стану під час утворення тріщини. Модель, що включає ЗПД, вводить нові значущі фактори, які впливають на формування АП та рівень відгуку ВСПП дефектоскопії, і вперше обгрунтовує принципову неможливість тарировки за єдиним взірцем ВС засобів в задачах дефектометрії, зокрема при вимірюванні глибини поверхневих тріщин на різних ОК. У багатьох випадках ЗПД вносить основний, а часом вирішальний внесок у формування АП, що далі використано в розробках. В цілому модель з неоднорідною областю ЗПД металу ефективно може бути реалізована за суперпозицією елементарними циліндричними включеннями. Для цього в роботі у строгій постановці дано повний розв'язок задачі дифракції Е-поляризованої плоскої хвилі на циліндричному включенні з довільним значенням ПЕП, розташованому в електропровідному півпросторі.

Вектори напруженості АП визначають з рівнянь ЕМП за векторним потенціалом, який для відгуку Е-поляризованого ЕМП введено формулою

, (2)

де - ПЕП і діелектрична проникність середовища.

Розв'язок для векторного потенціалу циліндричного включення радіуса a на глибині h в електропровідному півпросторі дано у строгій постановці на основі розв'язку задачі для тришарової структури , яка являє собою два кругові некоаксіальні циліндри. Роз-в'язок для електропровідного півпростору одержано прямуванням радіуса циліндра , який вміщує включення радіуса a, до безмежності(при ). Розв'язок побудовано за методом розділення змінних. На поверхні електропровідного півпростору за умов, що струми провідності в електропровідному середовищі значно перевищують струми зміщення, векторний потенціал складової АП у відношенні до векторного потенціалу нормального поля має такий вид:

,

; (3)

де - модифікована функція Бесселя другого роду; - циліндричні координати поверхні півпростору.

Коефіцієнти у формулі (3) характеризують вплив параметрів включення і для електропровідного включення, що важливо для моделювання області ЗПД, мають вид:

(4)

, ; , .

Розв'язок для вільного простору за методом розділення змінних є неефективним. Тому його побудовано за іншим підходом, на основі формули Релея загального розв'язку хвильового рівняння. Притому при відомому розв'язку на поверхні електропровідного півпростору за формулою (3) розв'язок для векторного потенціалу АП включення у вільному півпросторі одержано у такому виді:

, , (5)

де - пряме перетворення Фурьє.

Змінні x, y характеризують розподіл ЕМП у площині xOy і мають розмірність довжини (L). Відповідно змінна u характеризує просторову частоту. Підхід, що реалізований, принципово спростив розв'язок і приводить до аналізу АП за просторовими частотами.

У третьому розділі досліджено АП циліндричного включення при і та АП дефектів типу довільно орієнтованої тріщини за розв'язками, що одержані у строгій постановці, та наближеними розв'язками, а також питання відбору первинної інформації з урахуванням принципу взаємності щодо лінійної системи ВСПП-ОК.

Апроксимація АП циліндричного включення полем елементарних включень () за формулою (1) показує, що похибка наближення при для приповерхневого включення (h = a) не перевищує 7%, а для підповерхневого включення при не перевищує 1%. У той же час похибка наближеного розв'язку методом інтегральних рівнянь для АП циліндричного включення становить до 20...30%. За розв'язком методом інтегральних рівнянь у строгій постановці досліджено окремі просторові залежності АП тонкого включення типу криволінійної тріщини від глибини залягання, кривизни та кута нахилу тріщини до поверхні. Такі ж залежності досліджено за моделлю суперпозиції. Досліджено також вплив відшарування та адгезії покриття. Всі ці дослідження показують на можливість побудови за вибором режимів контролю взаємооднозначної залежності просторових та/чи локальних складових вектора інформаційних параметрів АП від вектора параметрів тріщини , що необхідно для розв'язку оберненої задачі оцінки параметрів дефекту. Притому щодо розглянутих розв'язків принциповими є зазначені вище висновки, що враховують суттєвий вплив ЗПД металу на формування АП.

В результаті порівняння досліджених розв'язків за ефективністю (продуктивність обчислень, складність програмних засобів) для задач моделювання запропоновано модель апроксимації АП довільного за формою дефекту суперпозицією полів елементарних циліндричних включень.

За постановкою задач, що розглянуті (Ez-поляризація), АП утворюється струмами, які протікають уздовж границі дефекту. Проте на основі принципу взаємності, що є справедливим для системи ВСПП-ОК як лінійної системи, одержані результати поширюються щодо іншої структури первинного ЕМП цієї ж системи. Останнє реалізується шляхом переміни функцій джерела, що утворює первинне ЕМП Еп, та вимірювача Ев і описується відомим загальним співвідношенням між струмами та полями

. (7)

Притому для будь-якої складної структури обмоток ВСПП внесений взаємний опір відносно "входу-виходу" системи ВСПП-ОК відповідно до принципу взаємності є однаковим .Відповідно, однаковою є й просторова структура відгуку ВСПП при скануванні над ОК з дефектом, зокрема, за основним співвідношенням сигнал/завада, що також наведено за експериментальними діаграмами відгуків ВСПП, які формують різної поляризації первинне ЕМП. Розглянуто конкретну структуру ВСПП, який збуджує в області дефекту Е-поляризоване поле деякою видовженою системою обмоток, а вимірювання здійснюється круговою обмоткою малих розмірів (індуктивний зонд). При зворотному збудженні обмотка-зонд формує аксіальне поле з круговою Е-поляризацією. Останнє призводить формально до постановки тривимірної задачі для ОК з поздовжнім дефектом. Проте в межах системи ВСПП-ОК просторова структура відгуку залишається однаковою для обох типів поляризації первинного ЕМП (Еz та Е).

Таким чином, з врахуванням принципу взаємності можна більш ефективно розв'язувати прямі задачі для заданої системи ВСПП-ОК, а також суттєво змінюються модельні уявлення щодо формування та відбору первинної інформації при розробці структур ВСПП в задачах ВС контролю та вимірювань. З цієї точки зору, а також з урахуванням енергетичного критерію щодо побудови широкодіапазонних (за частотою первинного ЕМП) вимірювальних зондів з малою кількістю витків розглянуто особливості побудови нових структур ВСПП для задач багатопараметрового контролю та вимірювань. Зокрема, запропоновано нові підходи до побудови ВСПП для вимірювань анізотропії ПЕП та параметричних ВСПП з диференційними трансформаторами струму, що спрощують задачі конструктивної та технологічної реалізації ВСПП.

У четвертому розділі дано результати розробки методів побудови НЛБ моделі відгуку ВСПП, який взаємодіє з ОК заданої структури. Як визначено вище, проблема побудови НЛБ моделі системи ВСПП-ОК є центральною щодо подальшого розв'язання задач селективного ВС контролю та підвищення точності контролю в цілому НЛБ модель повинна відтворювати специфічні властивості системи ВСПП-ОК, якими є нелінійний та взаємозалежний вплив множини параметрів системи на формування відгуку ВСПП.

Враховуючи широкі можливості використання чи отримання відповідних розв'язків прямих задач в теорії методів ВС контролю задачу побудови НЛБ моделі відгуку системи ВСПП-ОК поставлено як задачу наближення функції багатьох змінних. Притому розрізняються два етапи розробки методів і засобів селективного контролю, а саме: 1) мате-матичне моделювання з використанням розв'язків прямих задач, що ставить за мету попереднє дослідження та розробку НЛБ моделі системи ВСПП-ОК, методів відбору і обробки інформації; 2) розробка методів та засобів формування багатовимірного відгуку ВСПП і побудова НЛБ моделі функції перетворення системи ВСПП-ОК із заданою похиб-кою адекватності із залученням даних фізичного чи/та натурного експерименту.

Етапи відрізняються, по-перше, тим, як у кожному випадку може бути вирішено проблему ефективності НЛБ моделі відгуку, і, по-друге, якщо при використанні розв'язків прямих задач ми не обмежені можливостями варіації множини параметрів ОК, то при поста-новці експерименту задачі створення комплектів взірців ОК із заданою комбінацією значень параметрів ОК може бути проблематичною. За похибку адекватності НЛБ моделі відгуку ВСПП, що побудована за даними розв'язків прямих задач, природно прийнято похибку наближення. Так як сама математична модель є неточною, то остаточно модель НЛБ відгуку системи ВСПП-ОК будується за експериментальними даними, а її похибка адекватності задається, виходячи із наперед заданої похибки оцінки параметрів ОК.

Для побудови НЛБ моделі відгуку системи ВСПП-ОК прийнято найбільш загальний підхід - наближення функцій багатьох змінних багатовимірними алгебраїчними поліно-мами. Визначено загальну структуру параметрів, що описують систему селективного ВС контролю й вимірювань, в якій виділено вектор невідомих параметрів ОК у просторі і вектор інформаційних параметрів у просторі , елементами якого є нормовані дійсні значення інформаційних параметрів відгуку системи ВСПП-ОК. До складу системи вводиться багатовимірна НЛБ модель ФП системи ВСПП-ОК із заданою похибкою адекватності, складові якої є елементами з множини НЛБ моделей відгуку ВСПП. Розв'язок оберненої задачі в системі здійснюється за мето-дами, які подано в розділі 5.

У п'ятому розділі запропоновано моделі функції перетворення (ФП) системи ВСПП-ОК двох класів, а саме:

- модель ПФП системи у базисі параметрів ОК, яку зображено системою нелінійних рівнянь ;

- модель ЗФП системи у базисі інформаційних параметрів відгуку ВСПП, що безпосередньо ставить у відповідність заданому параметру ОК його функцію від інфор-маційних параметрів відгуку ВСПП ;

У шостому розділі викладено результати розробки методів формування інформаційних параметрів на основі векторних перетворень первинного сигналу при одночастотному, багаточастотному та імпульсному збудженні ВСПП. Методи забезпечують підвищення чутливості фазових вимірювачів параметрів ОК, підвищення точності та швидкодії компонентних вимірювачів, а також формування багатовимірного відгуку при імпульсному та багаточастотному збудженні ВСПП з дискретним відбором первинної інформації за миттєвим значенням відгуку ВСПП. Притому в останньому вперше розкривається механізм формування "особливих" точок імпульсного відгуку ВСПП. Розробку методів спрямовано на підвищення точності вимірювань складових багатовимірного вектора інформаційних параметрів відповідно до вимог забезпечення заданої похибки системи селективних вимірювань.

Дано узагальнення фазового методу ВС контолю та запропоновано спосіб підвищення його чутливості в 5 10 разів при вимірюванні таких параметрів, як ПЕП, товщина оболонки, товщина покриття при одночасному заглушенні впливу зазора. Для глибокого заглушення впливу зазора введено лінеарізацію функції впливу зазора шляхом параметричної оптимізації ВСПП. Змінно-частотний варіант цього методу та варіант контролю на фіксованих робочих частотах дозволяє апаратурними засобами ефективно реалізовувати можливості декомпозиції задачі багатопараметрового ВС контролю на основі виділення часткової задачі вимірювань ПЕП чи/та зазора.

Для підвищення точності вимірювань квадратурних складових (КС) амплітудно-фазомодульованого відгуку ВСПП при багаточастотному контролі та модуляційній ВС дефектоскопії запропоновано їх зображення через амплітуди векторних сумо-різницевих перетворень вимірюваного та опорного сигналів. Запропоновано ряд нових перетворень КС вимірюваного сигналу за точними формулами та з корекцією похибки, реалізація яких орієнтована на обчислювальні засоби. Їх застосування забезпечує обробку сигналу в реальному часі щодо засобів дефектометрії, а також є більш ефективним у високочастотних та багаточастотних засобах формування інформативних складових відгуку ВСПП.

На основі аналізу відгуку ВСПП при двочастотному та багаточастотному збудженні розкрито механізм формування особливих точок щодо дискретного відбору первинної інформації за миттєвими значеннями. Показано, що в моменти часу, котрі визначаються різницею фаз і співвідношенням рівнів складових впливу для деякого параметра ОК на частотах спектра, формується множина, так званих, "вузлових" точок, в яких відбувається заглушення, чи часткова компенсація впливу по окремих параметрах. Притому, що будь-які з особливих точок можна сформувати у заданий момент часу шляхом зміни різниці початкових фаз та співвідношення амплітуд частотних складових первинного багаточастотного чи імпульсного поля. Проте глибина компенсації впливу параметрів у "вузлових" точках принципово обмежена через нелінійність функцій впливу параметрів та числом складових частотного спектра первинного поля. Це обумовлює розмитість "вузлової" точкі при імпульсному збудженні, яке спостерігається й експериментально, та обмеження щодо точності засобів імпульсного ВС контролю як лінійних систем. Підвищення точності засобів ВС вимірювань ставить задачі обробки результатів вимірювань інформаційних параметрів відгуку ВСПП за миттєвими значеннями з врахуванням нелінійного та взаємозалежного впливу параметрів ОК.

...

Подобные документы

  • Застосування неруйнівного контролю для визначення показників якості матеріалів без порушення їх властивостей та функціонування. Класифікація сигналів та методів дефектоскопії. Аналіз придатності виробів на підставі норм бракування та умов експлуатації.

    курсовая работа [283,3 K], добавлен 11.09.2014

  • Загальний огляд Європейської моделі досконалості. Характеристики засобів вимірювальної техніки. Похибки засобів вимірювань. Технічні процедури для встановлення придатності приладів. Сигнали, які представляють вимірювальну інформацію в засобі вимірювання.

    контрольная работа [1,6 M], добавлен 10.12.2015

  • Дослідження поняття метрології. Основні метрологічні характеристики засобів вимірювання. Аналіз принципів та методів вимірювань фізичних величин. Державна система приладів та засобів автоматизації. Агрегатні комплекси. Повірка та державні випробування.

    контрольная работа [88,8 K], добавлен 23.08.2013

  • Створення сучасної системи управління якістю продукції для кабельної техніки. Одночасний контроль значної кількості параметрів. Взаємна залежність параметрів, що контролюються. Технологічний дрейф величини параметра викликаний спрацюванням інструменту.

    курсовая работа [329,3 K], добавлен 05.05.2009

  • Налагоджування засобів вимірювання і систем технологічного контролю. Загально-станційна автоматика насосної станції. Вихідні матеріали для розробки монтажних креслень і схем системи автоматизації. Вибір та обґрунтування щитів для засобів автоматизації.

    курсовая работа [367,8 K], добавлен 23.03.2017

  • Метрологічне забезпечення точності технологічного процесу. Методи технічного контролю якості деталей. Операційний контроль на всіх стадіях виробництва. Правила вибору технологічного оснащення. Перевірка відхилень від круглості циліндричних поверхонь.

    реферат [686,8 K], добавлен 24.07.2011

  • Аналіз існуючих систем контролю параметрів свердловин, які експлуатуються за допомогою ШГНУ. Розробка конструкції чутливого елемента давача навантаження. Обробка масиву результатів вимірювання давача переміщення. Аналіз інтегральних акселерометрів.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.06.2015

  • Розробка моделі зачіски відповідно до історичної епохи, типу обличчя і напрямків моди. Розробка технологічної послідовності виконання зачіски. Обґрунтування вибору, парфумерно-косметичних засобів, інструментів, обладнання, необхідних для виконання моделі.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.10.2012

  • Обґрунтування вибору відбіркових пристроїв, первинних перетворювачів, приладів контролю та засобів автоматизації парогенератора типу ПЕК–350–260. Розрахунок звужуючого пристрою та регулятора. Вибір параметрів, які підлягають контролю та сигналізації.

    дипломная работа [66,8 K], добавлен 21.06.2014

  • Вимоги до комплексів засобів для системи автоматизації проектних робіт (САПР). Властивості комплексів засобів. Вимоги до програмно-методичного та програмно-технічного комплексів. Процедури синтезу й аналізу, принципи побудови маршрутів проектування.

    реферат [98,1 K], добавлен 20.06.2010

  • Фактори, що впливають на процес виготовлення комбікорму та номінальні значення параметрів технологічного процесу. Вибір технічних засобів системи автоматизації. Принцип дії та способи монтажу обладнання. Сигналізатор рівня СУМ-1 сипучих матеріалів.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 01.06.2013

  • Створення диференціальних методів і реалізуючих їх пристроїв для спільного контролю радіуса та електропровідності циліндричних немагнітних виробів на основі використання електромагнітних перетворювачів різних типів з повздовжнім і поперечним полем.

    автореферат [108,1 K], добавлен 15.07.2009

  • Оцінка точності засобів вимірювання, методика обробки прямих, опосередкованих та сумісних вимірювань. Статична та динамічна похибки засобу вимірювання різними методами. Коригування структурних схем, яке забезпечує підвищення точності засобу вимірювання.

    курсовая работа [271,7 K], добавлен 22.11.2012

  • Короткий опис технологічного процесу ректифікації, його головні етапи. Обґрунтування методів вимірювання і вимірювальних комплектів для контролю основних параметрів технологічного процесу ректифікації. Опис схеми автоматичного контролю та сигналізації.

    курсовая работа [50,2 K], добавлен 06.04.2015

  • Особливості побудови опалювальних систем з водяним контуром. Вимоги до газових опалювальних апаратів при проведенні їх сертифікації. Вибір засобів вимірювальної техніки для вимірювань температури. Обробка результатів і видача протоколу випробувань.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 15.12.2011

  • Технологічне оснащення та узагальнення основних засобів контролю поверхонь і поверхневого шару. Метод гамма-променевої фотоелектронної спектроскопії. Метод електронної ОЖЕ-спектроскопії. Метод Раман-спектроскопії. Метод скануючої тунельної мікроскопії.

    реферат [2,9 M], добавлен 09.05.2011

  • Аналіз вимог стандартів ДСТУ ISO 9001 та ДСТУ ISO 10012 щодо систем керування засобів вимірювальної техніки. Рекомендації щодо розробки та впровадження системи керування засобами вимірювальної техніки та нормативного забезпечення на підприємстві.

    дипломная работа [519,8 K], добавлен 24.12.2012

  • Дослідження параметрів деталі та розробка (удосконалення) нестандартного засобу вимірювальної техніки. Складання програми метрологічної атестації. Дослідження та розрахунок похибок вимірювань. Визначення температурних умов під час застосування пристрою.

    курсовая работа [486,1 K], добавлен 05.11.2014

  • Аналіз та визначення та опис дослідження корсету. Розробка технічних рішень, що вирішують поставлену проблему. Обробка виробу, використання сучасної швейної фурнітури. Моделювання шаблону корсета методом розрахунків. Зняття мірок, розкрій та пошиття.

    контрольная работа [749,9 K], добавлен 01.06.2016

  • Мотиви застосування засобів вимірювальної техніки. Міжнародне співробітництво у сфері метрології. Роль вимірювань у розвитку гуманітарних наук. Освітянська діяльність у сфері метрології. Концептуальні підходи до створення еталонів фізичних величин.

    курс лекций [22,3 K], добавлен 24.01.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.