Lek_16-20_Cher

Контроль по изменению σ можно применять также при разделении партии изделий по структуре, твердости и другим характеристикам сплавов.

Контроль количества примесей и химического состава

При наличии даже незначительного количества примесей изменяются электропроводность и технологические свойства металла, что может явиться причиной образования дефектов.

Рисунок 14

Влияние примесей на электропроводность алюминия (а) и меди (б)

Приборы структуроскопы позволяют установить зависимость σ металлов от наличия различных примесей и решить обратную задачу — по электропроводности и составу примесей определять их количество.

На рис. показано изменение σ технического алюминия в зависимости от содержания примеси железа и кремния, которые повышают хрупкость алюминия.

Электропроводность меди значительно уменьшается при наличии примесей различных элементов (за исключением некоторого количества кислорода) (рис. 17, б). Особенно вредны примеси висмута и свинца, из-за которых возникает красноломкость меди.

Применяя подобные приборы, можно сэкономить время при контроле степени чистоты металла, так как электропроводность может быть определена на небольших образцах плавки (пробах), в то время как расплав еще находится в печи.

Можно контролировать легирование расплава одним элементом, например легирование меди фосфором. При добавлении 0,018—0,038% Ρ электропроводность меди понижается до 49 • 106 — 41 • 106 См/м. Ее определяют по образцам, взятым из расплава. Жидкий металл легируют до тех пор, пока не будет получено нужное значение σ

Прибором измерителем электропроводности можно определить содержание кислорода в окисленном расплаве меди и необходимое количество восстановителей, добавляемых в расплав путем измерения σ проб.

Аналогичные задачи можно решать и для других металлов.

Испытателями электропроводности можно оценивать ликвацию элементов в изделии, определять химический состав двухкомпонентных сплавов.

Тема 19.

Контроль листов (пластин) накладными ВТП

Контроль листов (пластин) накладными ВТП

Зависимости модуля вносимого напряжения от толщины листа T и зависимость аргумента Чувствительность накладного ВТП к параметрам листа Вопросы для самоконтроля:

Лист – это ОК с параллельными плоскими поверхностями, толщина которого меньше или соизмерима с глубиной проникновения электромагнитного поля.

Рисунок 15

Уравнения, которые описывают процессы в этой модели, те же, что и для полупространства.

Добавляются граничные условия на тонкой границе листа: Непрерывность векторного потенциала и его производных на границе. Отличие в решении:

(1)

- параметр интегрального преобразования

{Нужно записать значение векторного потенциала в среде 1 и в среде 3 для возможности контроля экранными преобразователями}

Рисунок 16

Зависимости модуля аргумента U вносимого напряжения

от толщины листа T

Рисунок 17

С ростом β (ростом f) получается, что та , которую можно считать толщиной насыщения, уменьшается () при увеличении β.

Т.е. для больших β более тонкий лист является непроницаемым () {зависимости более линейны, чем фазовые толщиномеры делать удобнее, т.к. они будут иметь линейную шкалу}

Для зазора

Рисунок 19

Рисунок 18

Для рисунка 4: кривые носят экспоненциальный характер.

Для рисунка 5: зависимость слабо выражена, при росте β степень этой зависимости падает.

Удобно строить фазовые толщиномеры с отстройкой от зазора (т.е. наличие зазора дает малую погрешность)

функцией влияния. Обычно функций влияний столько, сколько мешающих факторов. Для измерения зазора (измерения изоляционных покрытий) целесообразно использовать модуль (амплитуду)

Рисунок 20

Чувствительность накладного ВТП к параметрам листа

Зависимость модуля чувствительности от параметра β.

Рисунок 21

Условия выбора толщины листа при разной частоте для достижения максимальной чувствительности по амплитуде

Оптимальность с точки зрения максимальной чувствительности по амплитуде. Существуют другие чувствительности – по аргументу, по фазе. Чувствительность к удельной электрической проводимости

Рисунок 22

Рисунок 23

Максимум чувствительности к проводимости получается при при различных T

Чувствительность к β для листа или трубы больше, чем для п/п или цилиндра.

Тема 20. Контроль листов экранными накладными ВТП

Контроль листов экранными накладными ВТП

Влияние параметров листа на вносимое напряжение

Вопросы для самоконтроля:

Рисунок 24

Для третьей среды решение из общей задачи о контроле лиса для векторного потенциала

(1)

(2)

при z=hи ,

выражение (1) описывает решение, т.к. зависимость от параметров объекта входит в φ, а зависимость зазоров hв и hи – экспоненциальная.

λ была введена как параметр интегрирования [λ]=1

Физический смысл λ: пространственная частота распределения плотности возбуждающего тока.

Т.е. как бы заменяет сосредоточенный источник на можество распределенных в пространстве (т.е. бесконечным рядом).

Решение представляется в виде пределам суммы всех распределенных источников, т.е. несобственный интеграл.

Ососбенность выражения в том, что показатель степени λ(z-hв) – своеобразен

Можно сделать очень важный для практики вывод:

Значение векторного потенциала, а значит и Uвн*, которое с ним связано, не зависит от положения листа между возбуждающей и измерительной обмоткой по координате z и определяется только расстояние между ними.

Если есть двусторонний доступ к листу, то всегда выбирают экранный преобразователь.

Влияние параметров листа на вносимое напряжение

Рисунок 25

Рисунок 26

На определенном участке можно получить линейную градуировочную характеристику

Рисунок 27

Если , то можно считать, что зависимость линейная

изависят от T на начальном участке.

Можем получить фазовый толщиномер листа с линейной шкалой

Есть область пересечения годографов для σ и T, что говорит о том, что можно разделить их влияние, но условия разделения хуже. Для экранных НВТП естественно

δ > T.