Otvety_2012_4

оборудования. Для того чтобы привести прибор в действие достаточно установить датчики на поверхность тубы. А в тех случаях, когда труба находится глубоко под землей, датчик устанавливается в проекции прохождения трубы на поверхность грунта.

С помощью течеискателей можно обнаруживать микроскопические течи, которые не могут быть выявлены другими методами. Этот способ применяется при проверке плотности швов ответственных изделий (например, сосудов и трубопроводов с вакуумной теплоизоляцией для хранения и транспортирования сжиженных газов - кислорода, азота, водорода).

Билет № 25 1. Схема электромагнитного возбудителя колебаний

2. Закон распределения Стьюдента

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СТЬЮДЕНТА— распределение, заданное функцией плотности:

,-∞ <x< ∞; параметр n называется числом степеней свободы, Γ

(υ)— гамма-функция. Если X, X1, X2, …, Хп — независимые случайные величины, распределенные по нормальному закону с параметрами (0, σ), то случайная величина

распределена по закону Стьюдента.

Закон распределения дает полную информацию о свойствах случайной величины и позволяет ответить на поставленные вопросы о результате измерения и его случайной погрешности.

31

Билет № 26

1. Теневой метод

Теневой метод (рис. 2) При теневом методе контроля о наличии дефекта судят по уменьшению амплитуды УЗ-колебаний, прошедших от излучателя к приемнику. Чем больше размер дефекта, тем меньше амплитуда прошедшего сигнала. Излучатель и приемник ультразвука располагают при этом соосно на проти-воположных поверхностях изделия. Теневой метод можно применять только при двустороннем доступе к изделию. При ручном контроле этим методом можно контролировать сварные швы ограниченного сечения небольшой толщины. Недостатками метода являются сложность ориентации пьезоэлектропреобразователь ПЭП относительно центральных лучей диаграммы направленности, невозможность точной оценки координат дефектов и более низкая чувствительность (в 10...20 раз) по сравнению с эхо-методом. К преимуществам следует отнести низкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта, высокую помехоустойчивость и отсутствие мертвой зоны.

Рис. 2. Контроль теневым методом: 1 - генератор;

2,4- ПЭП;

3 - шов;

5 - ЭЛТ;

6 - усилитель

2.Вакуумная установка

Применяют также вакуумный способ проверки плотности швов, например, днищ резервуаров. Шов смачивают мыльным раствором и на проверяемый участок устанавливают вакуумную камеру с крышкой из прозрачного плексигласа. Камера не имеет дна и уплотняется на поверхности листа резиновой прокладкой. При откачке

32

вакуум-насосом воздуха из камеры в ней появляются пузыри в местах расположения дефектов шва (трещин, пор и др.).

Билет № 27 1. Схема электродинамического возбудителя колебаний

2. Среднее арифметическое значение

Средняя арифметическая величина выборки характеризует средний уровень значений изучаемой случайной величины в наблюдавшихся случаях и вычисляется путем деления суммы отдельных величин исследуемого признака на общее число наблюдений:

где - значение конкретного показателя,

- число показателей (случаев).

33

Билет № 28

1. Эхо-метод

Эхо-метод (рис.1) основан на регистрации эхо-сигнала, отраженного от дефекта. Кроме преимущества одностороннего доступа он также имеет наибольшую чувствительность к выявлению внутренних дефектов, высокую точность определения координат дефектов. К недостаткам метода следует отнести прежде всего низкую помехоустойчивость к наружным отражателям, резкую зависимость амплитуды сигнала от ориентации дефекта. Этим методом контролируют около 90 % всех сварных соединений толщиной 4 мм и более.

Рис.1.Контроль эхо-методом:

1-генератор; 2-усилитель; 3-индикатор; 4-объект контроля (шов); 5-преобразователь

2.Ультразвуковой течеискатель

Механические колебания различных частиц в определенной среде создают волны разной длины и частоты. Такие волны являются упругими и делятся в зависимости от частоты колебаний на: ультразвуковые, инфразвуковые, гиперзвуковые.

В работе промышленного и бытового оборудования источниками таких упругих волн может быть нарушение герметичности, вибрации, неполадки в работе приборов и протекание жидкостей.

Механизм работы пассивного ультразвукового улавливания заключается в превращении ультразвуковых волн, воспринимаемых течеискателем в звуковые сигналы, слышимые человеком. В процессе работы мастер слышит характерные звуки, анализирует их и устраняет неполадки. Положительным моментом является то, что прибор выявляет неполадки до наступления критического момента, при этом не требуется полная остановка оборудования. Для того чтобы привести прибор в действие достаточно установить датчики на поверхность тубы. А в тех случаях, когда труба находится глубоко под землей, датчик устанавливается в проекции прохождения трубы на поверхность грунта.

С помощью течеискателей можно обнаруживать микроскопические течи, которые не могут быть выявлены другими методами. Этот способ применяется при проверке плотности швов ответственных изделий (например, сосудов и трубопроводов с вакуумной

34

теплоизоляцией для хранения и транспортирования сжиженных газов - кислорода, азота, водорода).

Основные преимущества ультразвуковых течеискателей заключаются в следующем:

•выявление неполадок на ранней стадии, до наступления возможной поломки;

•точное определение места неисправности благодаря способности волны огибать препятствия;

•автоматическая запись результатов проверки, позволяющая определить место и характер поломки достоверно.

Благодаря своевременному и периодическому применению ультразвуковых течеискателей можно полностью предотвратить появление сложных дефектов в трубе и тем самым существенно увеличить срок ее эксплуатации.

Билет № 29 1. Типы погрешностей при измерениях в инженерном эксперименте

Погрешности измерений – отклонения результатов измерения от истинного значения измеряемой величины.

По числовой форме представления:

Абсолютная погрешность (А=Ад-Аизм (действит. минус измерянное)

Относительные погрешности

По характеру проявления:

Систематические (могут быть исключены из результатов)

Случайные

Грубые или промахи (как правило, не включаются в результаты изм)

Систематические погрешности повторяются при повторных измерениях: они либо увеличивают результат каждого измерения, либо уменьшают его на одну и ту же величину. Влияние систематических погрешностей можно устранить после установления причины их появления.

Случайные погрешности измерений возникают при повторных измерениях одной и той же величины в результате неодинакового измерительного усилия, погрешности при отсчете и др., влияния зазора между деталями измерительного прибора.

2. Среднее квадратичное значение (отклонение)

Среднеквадратическое отклонение используют при расчѐте стандартной ошибки среднего арифметического, при построении доверительных интервалов, при статистической проверке гипотез, при измерении линейной взаимосвязи между случайными величинами.

Среднеквадратическое отклонение:

35

Билет № 30 1. Ультразвуковой контроль сварных швов

Ультразвуковой метод контроля основан на способности высокочастотных колебаний, не воспринимаемых человеческим ухом, проникать в металл шва и отражаться от поверхности пор, трещин и других дефектов. Ультразвуковые колебания получают при помощи пластинки из кварца (пьезодатчика). Когда к такой пластинке подводят переменный ток высокой частоты (0,8— 2,5 Мгц), то она начинает излучать пучки ультразвуковых колебаний, направленных под прямым углом к ее большим граням. Эта же пластинка при попадании на нее таких колебаний извне преобразует их в переменный электрический ток. При ультразвуковом контроле пьезодатчик посылает короткие импульсы упругих колебаний , разделенные более продолжительными паузами.

Эти колебания проникают в металл и, если встречают на своем пути дефект, то отражаются от

него и воспринимаются вновь той же (или второй) пластинкой пьезодатчика, вызывая отклонение луча на экране осциллографа. По времени от посылки до приема сигнала можно определять не только наличие, но и глубину залегания дефекта. Пьезодатчик помещен в призматическую искательную головку, называемую щупом. В процессе контроля щуп (или два щупа — посылающий и принимающий сигналы) перемещают вдоль шва, сообщая возвратно-поступательные движения.

Так отыскивают дефекты, расположенные в различных зонах шва. Схема ультразвукового дефектоскопа дана на рис. 200. На экране осциллографа 4 первоначальный сигнал дает пик а; обратный сигнал, отраженный от противоположной стороны листа, дает пик е. Если в шве имеется дефект, то часть пучка колебаний отражается от этого дефекта и дает на экране промежуточный пик б. Расстояние между пиками а и б позволяет определить глубину залегания дефекта.

2. Капиллярный метод

Капиллярные методы основаны на капиллярном проникновении в полость дефекта индикаторной жидкости (керосина, скипидара и др.), хорошо смачивающей материал объекта. Их применяют для обнаружения слабо видимых или не видимых невооруженным глазом поверхностных дефектов.

36

Процесс капиллярного контроля состоит из следующих основных операций:

а) очистка поверхности 1 и полости дефекта 2 от загрязнений, жира и т. д. путем их механического удаления и растворения.

б) пропитка дефектов индикаторной жидкостью. 3. Для этого она должна хорошо смачивать материал изделия и проникать в дефекты в результате действия капиллярных сил. По этому признаку метод называют капиллярным, а индикаторную жидкость — индикаторным пенетрантом или просто пенетрантом; в) удаление с поверхности изделия излишков пенетранта, при этом пенетрант в полости

дефектов сохраняется. Для удаления применяют специальные жидкости — очистители;

Рис. 9.1 — Основные операции при капиллярной дефектоскопии

г) обнаружение пенетранта в полости дефектов.

Пенетрант пропитывает весь слой проявителя и образует следы 5 на его наружной поверхности. Эти индикации обнаруживают визуально.

Заключительная операция при КМК — очистка от проявителя.

37

Билет № 31 1. Схема дистанционного прогибомера

Прогибомеры предназначены для измерения вертикальных и горизонтальных прогибов; могут быть использованы при измерениях и других линейных перемещений.

К наиболее простым (элементарным) прогибомерам относится устройство, представляющее собой две планки, одна из которых закреплена на железобетонном основании, а другая - на конструкции. По взаимному смещению планок судят о деформации конструкции.

2. Центральные моменты

Пусть имеется случайная величина с математическим ожиданием . Центрированной случайной величиной, соответствующей величине , называется

отклонение случайной величины от еѐ математического ожидания: .

Нетрудно убедиться, что математическое ожидание центрированной случайной величины равно нулю.

38

Центрирование случайной величины, очевидно, равносильно переносу начала координат в среднюю, «центральную» точку, абсцисса которой равна математическому ожиданию.

Моменты центрированной случайной величины носят название центральных моментов. Они аналогичны моментам относительно центра тяжести в механике.

Таким образом, центральным моментом порядка s случайной величины называется математическое ожидание -й степени соответствующей центрированной случайной

Очевидно, для любой случайной величины центральный момент первого порядка равен нулю:

Билет № 32 1. Метод продольного профилирования

39

2.Определение прочности бетона выдергиванием

К разрушающим методам относят методы, основанные на определении прочности бетона по усилию, необходимому для отрыва и скалывания куска бетона с поверхности конструкции или изделия. Наиболее старый метод—выдергивание заранее заделанного в бетон стержня.

40