- •Часть 1.
- •Раздел I. Измерения. Обработка результатов измерений.
- •Глава 1. Общие сведения о измерениях и средствах измерений.
- •Понятие об измерении.
- •Классификация измерений.
- •1.3. Задачи и качество измерений.
- •1.4. Погрешности измерения и измерительных приборов
- •1.5. Средства измерения.
- •1.6. Показатели качества средств измерения.
- •Показатели назначения.
- •1.8. Метрологическая надежность средств измерения.
- •Глава 2. Градуировка и поверка приборов.
- •Глава 3. Основные принципы построения и работы измерительных преобразовтелей.
- •Раздел II. Приборы и методы измерения параметров теплотехнических систем.
- •Глава 1. Приборы и измерения давлений и сил. Классификация.
- •1.1. Единицы измерения давлений.
- •1.2. Классификация приборов измерения давления.
- •1.2.1. Жидкостные приборы.
- •1.2.2. Манометры с упругим элементом.
- •1.2.3. Электрические манометры.
- •1.2.4. Измерители высоких давлений и разрежений.
- •1.2.5. Особенности измерения давлений в сложных условиях.
- •Приборы измерения давления
- •Глава 2. Приборы измерения сил.
- •2.1.Механические динамометры.
- •2.2. Гидравлические динамометры.
- •2.3. Упругие динамометры с электрическими датчиками. Тензометрические датчики.
- •Глава 3. Приборы измерения температур.
- •3.1. Понятие температуры. Температурные шкалы.
- •3.2. Приборы измерения температуры.
- •3.2.1. Контактные измерители температур.
- •3.2.2. Приборы бесконтактного измерения температур.
- •Пирометры частичного излучения
- •Оптические пирометры
- •Фотоэлектрические пирометры.
- •Пирометры спектрального отношения
- •Пирометры суммарного излучения.
- •3.3. Способы снижения метрологической погрешности контактных методов измерения температур.
- •Глава 4. Приборы измерения количества и расхода.
- •4.1. Объемные расходомеры.
- •4.2. Скоростные тахометрические расходомеры.
- •4.3. Расходомеры обтекания. Ротаметры.
- •4.4. Прочие измерители объемного расхода.
- •4.5. Расходомеры постоянного и переменного перепада давления.
- •4.6. Измерение скорости и расхода жидкости и газа пневмометрическими трубками (трубками Пито).
- •4.7. Измерение массовых расходов
- •4.7.1. Измерение массового расхода при маломеняющейся плотности.
- •4.7.2. Измерители массового расхода при значительных изменениях плотности гомогенных потоков.
- •4.7.3. Измерение массового расхода гетерогенных потоков.
- •4.8. Особенности градуировки и поверки расходомеров.
- •Раздел III. Основы дозиметрии.
- •1. Измерение интенсивности излучения.
- •2. Допустимые дозы.
- •3. Детекторы радиоактивного излучения.
- •Раздел IV. Методы и средства неразрушающего контроля материалов и изделий.
- •Глава 1. Акустические методы и средства нк.
- •1.1. Характеристики акустических методов.
- •1.2. Принципы построения акустических приборов.
- •Глава 2. Радиоволновые методы и средства нк.
- •2.1. Принципы построения радиоволновых приборов нк.
- •2.2. Приборы радиоволнового неразрушающего контроля.
- •Глава 3. Ионизирующие (радиационные) методы и средства нк.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
- •Глава 5. Токовихревые методы и средства.
- •5.1. Общие принципы токовихревых методов нк.
- •5.2. Токовихревые преобразователи.
- •5.3. Измерительные цепи токовихревых приборов.
- •5.4. Особенности контроля материалов и изделий токовихревым методами.
- •Глава 4. Магнитные методы и средства нк
5.3. Измерительные цепи токовихревых приборов.
Токовихревые методы контроля являются многопараметрическими, поэтому при контроле одного из параметров остальные будут вносить помехи. При создании токовихревых приборов основное внимание обращается на устранение мешающих факторов, вносящих помехи.
При контроле структуры, физико-механических свойств и сплошности материалов основным мешающим фактором является непостоянство зазора. Для устранения этого фактора применяются специальные автоматические устройства, обеспечивающие неизменность положения накладного преобразователя относительно контролируемого изделия.
При контроле толщины или несплошности мешающим факторам является непостоянство электромагнитных свойств материалов.
Измерительные цепи токовихревых приборов должны обеспечить обработку полезного сигнала и, по возможности, отфильтровать помехи.
Простейшей измерительной цепью является мостовая схема (рис. 55, а) с двумя преобразователями d1 и d2, в поле которых размещены эталонный образец 1 и контролируемое изделие 2. При одинаковых преобразователях Di и D2 и изделиях 1 и 2 с совпадающими характеристиками мост сбалансирован. Если характеристики изделия 2 отличаются от характеристик эталона 1, то наступает разбаланс моста и степень разбаланса отмечается по миллиамперметру мА.
Рис. 55. Измерительные цепи токовихревых приборов.
При включении преобразователей в параллельные или последовательные резонансные контуры создаются дифференциальные приборы, измерительные цепи которых показаны на рис. 55, б и в. В приборе с двумя параллельными резонансными контурами (см. рис. 55, б) схема настраивается при размещении преобразователей над изделием с помощью конденсаторов С1 и С2 так, чтобы напряжения на обоих контурах были одинаковыми. В этом случае прибор мА показывает нуль. Если преобразователь проходит над дефектом, то происходит увеличение активного и реактивного сопротивления преобразователя, что ведет к уменьшению добротности контура и уменьшению сигнала, снимаемого с него. Возникшее различие напряжений на контурах отличается появлением сигнала в приборе мА.
Если дефект изделия окажется под преобразователем D2, то картина изменится на обратную и прибор мА дает отклонение в обратную сторону. Рассматриваемый токовихревой прибор применяется также для измерения толщины диэлектрических покрытий. При этом один преобразователь является измерительным, а второй — компенсационным. Измерительный преобразователь настраивается при размещении его на металле без покрытия.
При увеличении толщины покрытия возрастает индуктивность измерительного контура, что приводит к расстройке дифференциальной схемы и появлению сигнала в приборе мA.
В токовихревом приборе с двумя преобразователями, включенными в последовательные резонансные контура и применяемыми для измерения электропроводности, толщины листов и стенок труб, удается в значительной мере уменьшить влияние вариаций зазора.
Прибор выполняют с одним измерительным преобразователем, а второй преобразователь включают в компенсационную схему. Настройка прибора в зависимости от назначения может производиться по эталонной электропроводности или толщине.
Значительное распространение получили токовихревые приборы с измерительными автогенераторами (рис. 56). Автогенератор, содержащий резонансные контура в анодной и сеточной цепи, собран на лампе Л1. Преобразователь D1 включен в сеточный резонансный контур. При обнаружении дефекта (трещины, несплошности) возрастает вносимое сопротивление Rв, что приводит к снижению добротности и уменьшению напряжения U1, снимаемого с контура. Резкое возрастание Rв может привести к срыву самовозбуждения автогенератора.
Рис. 56. Измерительная цепь токовихревого прибора с автогенератором
Напряжение автогенератора используется для питания мостовой схемы, состоящей из лампы Л2 и резисторов R3, R4 R5, R6. В измерительную диагональ включен миллиамперметр мА. Выпрямленное напряжение U2 управляет лампой Л2, вызывая разбаланс моста, зависящий от сигнала, снимаемого с преобразователя. Уравновешивание моста производится резистором R5 при помещении преобразователя на бездефектном участке изделия.
Настройка преобразователя может производиться имитатором в виде резистора R1. В качестве индикаторов в токовихревых приборах кроме стрелочных приборов применяют звуковой сигнализатор ЗС, питаемый от звукового генератора ЗГ.
В промышленности применяется большое количество токовихревых приборов, предназначенных для измерения электропроводности, контроля структуры и физико-механических свойств материалов, качества термообработки, контроля несплошности, измерения толщины изделий, толщины покрытий и др.