Толщиномер изоляции (стр. 1 из 8)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Омский государственный технический университет
Кафедра Радиотехнические устройства и системы диагностики
Специальность 20.01.02 Приборы и методы контроля качества диагностики
Курсовой проект
на тему:Толщиномер изоляции
по дисциплине: Электромагнитный контроль
Студент Маркосян Екатерина Сергеевна
группы ФР-515
Пояснительная записка
Шифр проекта КП-2069889-32-08-42.76.726-ПЗ
Руководитель проекта
Волков Александр Юрьевич
Омск 2009
Реферат
В данной курсовой работе был спроектирован вихретоковый толщиномер изоляции наружным диаметром 10 мм. Контроль производится с погрешностью не более 1% в диапазоне рабочих температур от 0 до 400С.
В ведении обосновывается актуальность и необходимость разработки.
В первом разделе был приведен обзор литературы, в котором были рассмотрены: способ выделения информации, варианты датчиков, использующиеся в качестве первичного вихретокового преобразователя контролируемого параметра, проведен анализ существующих операционных усилителей, приведены примеры из патентной базы структурных схем построения приборов контроля толщины изоляционных покрытий. Из предложенных вариантов был выбран наиболее удовлетворяющий техническому заданию.
Во втором разделе был произведен расчет основных элементов конструкции преобразователя и схемы усилителя. Осуществлен на теоретических расчетах амплитудный способ выделения информации, рассчитана чувствительность к контролируемому параметру и мешающему фактору.
В третьем разделе предложена реализация оформления корпуса (электронного блока), приведены правила по настройке и эксплуатации разработанного прибора “Толщиномера изоляции ВТ-5М ".
В заключении приведены основные результаты, полученные в ходе выполнения курсового проекта. Сравниваются параметры технического задания и разработанного прибора.
Страниц основного текста38, приведенных рисунков 15, использованных источников 13, графическая часть состоит из двух чертежей на формате А1.
Содержание
1.1 Толщиномеры диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях
1.2.1 Толщиномер ТЛ-1М [3, стр.82-83]
1.2.2 Вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий на электропроводящем основании [4]
1.2.3 Вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий [5]
1.2.5 Устройство для измерения толщины покрытий [7]
1.3 Выбор первичного преобразователя
1.4 Выбор операционного усилителя
1.4. 1 Классификация операционных усилителей
1.4. 3 Предполагаемые применения
2.3 Расчет операционного усилителя
3. Описание разработанного прибора "Толщиномер изоляции ВТ-5М"
Введение
Неразрушающий контроль и, в частности, дефектоскопия как его разновидность обеспечивают качество, надежность и безопасность эксплуатации огромного числа самых разных технических объектов без нарушения их свойств, функционирования и пригодности к применению.
В НК существуют различные области диагностирования.
В данном курсовом проекте речь будет идти об измерении толщины покрытия, это относится к области метрической диагностики.
Покрытия из изоляционных материалов наносят для теплозащиты, защиты от агрессивных сред и атмосферных воздействий, они также защищают металлы от коррозии, предотвращают опасность поражения электрическим током, при пропускании его через данный объект, выполняют декоративные и другие функции.
Материалом покрытия могут служить лак, краска, эмаль, стекло, резина, пластмасса, оксидные и фосфатные слои.
Среди показателей качества покрытий важнейший - толщина, допустимые пределы изменения которой определяются нормативно-технической документацией.
Разрушающие методы измерения толщины покрытий, например метод микрошлифов, метод взвешивания, травления, не позволяют реализовать 100%-ный контроль продукции, малопроизводительны и неэкономичны.
Поэтому применение вихретоковых толщиномеров для измерения толщины покрытий дает, как правило, значительный технический и экономический эффект.
С точки зрения вихретокого контроля измерение толщины диэлектрика на проводящем основании представляет задачу измерения зазора между накладным ВТП и поверхностью проводящего основания.
Целью данного курсового проекта является разработка толщиномера изоляции с применением параметрического вихретокового преобразователя, в том числе рассчитать преобразователь и схему усилителя, составить руководство по эксплуатации и настройке разработанного прибора.
1. Обзор литературы
1.1 Толщиномеры диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях
Один из основных параметров толщиномера - погрешность измерения, возникающая, как правило, вследствие влияния мешающих факторов, связанных с измерением параметров объекта. В толщиномерах обычно используют только накладные ВТП, позволяющие оценивать локальную толщину объекта.
Структурные схемы толщиномеров определяются способом выделения информации и отличаются от схем дефектоскопов, как правило, отсутствием блоков, применяемых при модуляционном способе.
Погрешность измерения толщиномеров зависит от шероховатости поверхности, изменений электромагнитных параметров и близости края объекта, вариации зазора между ВТП и объектом, перекосом ВТП при установке его на контролируемую поверхность и т.д.
Толщиномеры диэлектрических покрытий на электропроводящих основаниях представляют собой измерители зазора. Выбрав достаточно большое значение параметра контроля, можно получить хорошую чувствительность к зазору при малой погрешности, вызванной влиянием изменений δ и толщины основания. Благодаря этому удается создать толщиномеры без применения специальных схем, предназначенных для ослабления влияния мешающих факторов на показания приборов. [1, с.415]
1.2 Выбор структурной схемы
В зависимости от количества учитываемых параметров различают однопараметровый, двухпараметровый и многопараметровый контроль.
В процессе контроля измеряется только один параметр - толщина изоляционного покрытия (h*) и основным мешающим фактором будет удельная электропроводность (УЭП).
К наиболее распространенным способам выделения информации при вихретоковом контроле относятся амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый, основанные на использовании соответственно амплитуды, фазы, а также одновременно амплитуды и фазы выходного напряжении ВТП.
Рассмотрим часть годографа вносимых напряжений
, обусловленных изменениями контролируемого параметра 
и подавляемого фактора (параметра) 
(рис.1). Амплитуда напряжения ВТП (модуль комплексного напряжения) может лишь в небольшой степени зависеть от изменения подавляемого параметра, если рабочая точка из начала координат смещается в точку 
комплексной плоскости , расположенную на нормали 
к годографу 
в точке 
, соответствующей ОК с номинальными параметрами 
. Этого можно добиться вычитанием компенсирующего напряжения 
из напряжения измерительной обмотки ВТП: 
, где 
- начальное вносимое напряжение при 
и 
. Если изменение подавляемого фактора вызывает смещение конца вектора из точки в точку 
, то разность модулей векторов 
и 
.