Отримано співвідношення, що описують роботу зазначених двохпараметрових перетворювачів

2.   Отримано співвідношення, що описують роботу зазначених двохпараметрових перетворювачів.

3.   Розроблено алгоритми вимірювальних і розрахункових процедур для спільного контролю радіусу і питомої електричної провідності немагнітних виробів в абсолютному і диференціальному варіантах.

4.   Створено схеми установок, що працюють на основі трансформаторного , параметричного і комбінованого електромагнітних перетворювачів для диференціального і абсолютного контролю радіусу та електропровідності циліндричних виробів, зондуємих повздовжнім і поперечним магнітними полями.

5.   Оцінено апаратурні похибки спільних вимірів радіусу та електропровідності циліндричних виробів за допомогою трансформаторного, параметричного і комбінованого перетворювачів. Показано, що у всіх випадках використання таких перетворювачів з погляду досягнення малих значень результуючих апаратурних похибок існує оптимальний діапазон зміни узагальненого параметра х, що містить у собі радіус, електропровідність і частоту магнітного поля. При цьому результуючі похибки виміру радіусу та електропровідності не перевищують 0,5% і 2% в оптимальному діапазоні змінення узагальненого параметра х³3.

6.   Отримано співвідношення для визначення методичних похибок контролю радіусу та питомої електричної провідності виробів, обумовлені нелінійністю універсальних функцій перетворення, тобто лінійними наближеннями виразів, що описують роботу двохпараметрових перетворювачів різних типів.

7.   На основі цих виразів знайдені оптимальні за методичними похибками діапазони зміни приростів dх узагальненого параметра, обумовлені відмінністю параметрів досліджуваного і стандартного зразків. Показано, що, наприклад, якщо задатися відносною методичною похибкою контролю радіуса, рівною 0,5%, максимальний середній приріст dх_ср буде складати 0,24, а при відносній методичній похибці виміру електропровідності 2% найбільше значення dх_ср буде дорівнювати 0,21 (див. мал. 4).

8.   Визначено межі застосовності абсолютного і диференціального електромагнітних методів і реалізуючих їх перетворювачів з точки зору контролю виробів різноманітного асортименту. Показано, що абсолютний контроль доцільно використовувати при визначенні геометричних і електричних параметрів виробів, відносний розкид яких перевищує 20% - 30%. Ці цифри мають відношення до контролю виробів, виконаних, як правило, з різних марок матеріалів. При неруйнівному контролі виробів з параметрами, близькими між собою, тобто у випадку, якщо розкид цих параметрів менше 20-30%, має сенс застосовувати диференціальні двохпараметрові методи і реалізуючі їх перетворювачі з різною орієнтацією магнітного поля.

9.   Наведено приклади практичного використання розроблених абсолютних і диференціальних методів і реалізуючих їх перетворювачів при контролі радіусів та електропровідностей проводів ліній електропередач і транспортного електропостачання, при розбраковуванні немагнітних виробів по їх радіусах і марках матеріалів та в інших випадках.

Список опублікованих праць за темою дисертації:

1.                  Себко В.П., Сомхиева О.С. Совместное определение радиуса и удельной электрической проводимости изделий дифференциальным электромагнитным методом // Сборник научных трудов Международной научно-технической конференции "Современные приборы, материалы и технологии для технической диагностики и неразрушающего контроля промышленного оборудования". – Харьков: ХТУРЭ. – 1998. – С. 134 – 137.

Автором розраховані універсальні функції перетворення, які використовуються для диференціального контролю двох параметрів циліндричних виробів за допомогою трансформаторного і комбінованого електромагнітних перетворювачів.

2.                  Сомхиева О.С. К измерению радіуса и электропроводности изделий электромагнитным методом // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ.- 1998. – Вып. 17. – С. 123 – 125.

3.                  Себко В.П., Сомхиева О.С. Определение ожидаемых значений сигналов дифференциального двухпараметрового преобразователя // Український метрологічний журнал. - 2000. - Вип.1. - С. 50-53.

Автором запропонована методика розрахунків очікуваних значень сигналів диференціального ТЕМП із метою створення двохпараметрової установки.

4.                  Себко В.П., Сомхиева О.С. Дифференциальные двухпараметровые преобразователи для контроля параметров цилиндрических немагнитных изделий // Технічна електродинаміка: Тематичний випуск. – Ч.2. - 1999. – С. 47 – 52.

Особисто отримані співвідношення для оцінки методичних похибок визначення у диференціальному варіанті двох параметрів немагнітного виробу при використанні трансформаторного і параметричного електромагнітних перетворювачів.

5.                  Себко В.П., Горкунов Б.М., Сомхиева О.С. Электромагнитный дифференциальный преобразователь для контроля электропроводности изделий // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье: Сб. научных трудов ХГПУ. – Харьков: ХГПУ. - Вып. 6. - Ч. 2. – 1998. - С. 307-310.

Автором запропонована схема включення двохпараметрового ТЕМП, що працює в диференціальному варіанті і розроблено алгоритм визначення а і s.

6.                  Себко В.П., Сомхиева О.С. Дифференциальный двухпараметровый электромагнитный преобразователь для контроля радиуса и электропроводности цилиндрических изделий // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ.– 1999. – Вып. 24. –С. 121 – 127.

Особисто отримані результати вимірів а і s немагнітних (мідних) зразків диференціальною схемою з трансформаторним перетворювачем.

7.                  Сомхиева О.С. Параметрический дифференциальный двухпараметровый преобразователь // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ.– 1999. – Вып. 37. –С. 31 – 34.

8.                  Себко В.П., Ермоловская Л.П., Сомхиева О.С. Двухпараметровый электромагнитный комбинированный преобразователь с поперечным магнитным полем // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье: Сб. научных трудов ХГПУ. – Харьков: ХГПУ. - Вып. 6. - Ч. 2. –1998. - С. 311-313.

Автором запропонована методика одночасного визначення а і s циліндричних немагнітних виробів за допомогою КЕМП у паралельному циклі, тобто незалежно друг від друга.

Сомхієва О.С. Диференціальний вихорострумовий перетворювач для контролю параметрів немагнітних виробів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.13 – прилади і методи контролю та визначення складу речовин. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2001.

Дисертація присвячена питанням розробки і дослідження двохпараметрових електромагнітних методів і реалізуючих їх пристроїв для безконтактного одночасного контролю електричних і геометричних параметрів суцільних немагнітних виробів у зондуючих магнітних полях різної орієнтації. Розроблено алгоритм і модифікації вихорострумового методу одночасного контролю радіуса та електропровідності немагнітних виробів на основі використання трансформаторного (ТЕМП), параметричного (ПЕМП) і комбінованого (КЕМП) перетворювачів в абсолютному і диференціальному варіантах. Розглянуто модифікації двохпараметрового диференціального методу з відбудуванням одного параметра від іншого і без такого відбудування. Розроблено схеми включення двохпараметрових ТЕМП, ПЕМП і КЕМП, що працюють у диференціальному варіанті та отримані експериментальні результати спільного визначення двох параметрів немагнітних виробів на конкретних зразках. Отримано співвідношення для розрахунку методичних похибок спільних вимірів радіуса і питомої електричної провідності циліндричних виробів диференціальними вихорострумовими перетворювачами різних типів.

Ключові слова: вихорострумовий перетворювач, двохпараметровий контроль, магнітне поле, радіус, електропровідність, методична похибка.

Сомхиева О.С. Дифференциальный вихретоковый преобразователь для контроля параметров немагнитных изделий. – Рукопись.

Диссертация посвящена вопросам разработки и исследования двухпараметровых электромагнитных методов и реализующих устройств для бесконтактного одновременного контроля электрических и геометрических параметров сплошных немагнитных изделий в зондирующих магнитных полях различной ориентации. Разработан алгоритм и модификации вихретокового метода одновременного контроля радиуса и электропроводности немагнитных изделий на основе использования трансформаторного, параметрического и комбинированного преобразователей в абсолютном и дифференциальном вариантах. Рассмотрены модификации двухпараметрового дифференциального метода с отстройкой одного параметра от другого и без такой отстройки. Разработаны схемы включения двухпараметровых ТЭМП, ПЭМП и КЭМП, работающих в дифференциальном варианте и получены экспериментальные результаты совместного определения двух параметров немагнитных изделий на конкретных образцах. Получены соотношения для расчёта методических погрешностей совместных измерений радиуса и удельной электрической проводимости цилиндрических изделий дифференциальными вихретоковыми преобразователями различных типов.

В работе решены важные задачи создания электромагнитных бесконтактных методов и реализующих их устройств для совместного неразрушающего контроля магнитных, электрических и геометрических параметров сплошных цилиндрических изделий в зондирующих магнитных полях различной ориентации.

На основе полученных в работе точных и приближённых соотношений, связывающих параметры изделия с электрическими сигналами преобразователя введены специальные нормированные комплексные параметры и установлены универсальные функции преобразования, которые позволяют исследовать образцы и изделия в широком диапазоне изменения их параметров.

Разработан ряд алгоритмов, позволяющих совместно определять радиус а и удельную электрическую проводимость s цилиндрических изделий.

Рассмотрен двухпараметровый вихретоковый метод и его модификации для одновременного определения радиуса и электропроводности цилиндрического немагнитного проводящего изделия в абсолютном варианте с помощью трансформаторного, параметрического и комбинированного преобразователей.

Путём использования универсальных функций преобразования и разработанных алгоритмов созданы дифференциальные вихретоковые методы совместного контроля а и s немагнитных образцов с использованием двух модификаций (с отстройкой одного параметра от другого и без такой отстройки). Разработаны алгоритмы измерительных и расчётных процедур для реализации этих методов.

Описаны электрические схемы установок для двухпараметрового контроля цилиндрических образцов, основанные на использовании ТЭМП, ПЭМП и КЭМП; на этих установках получены результаты экспериментов по определению двух параметров (радиуса и электропроводности) образцов при контроле их с помощью дифференциальных ТЭМП и ПЭМП с продольным магнитным полем и КЭМП с поперечным полем. Результаты измерений разработанными и контрольными методами хорошо согласуются между собой.

Оценены аппаратурные и методические погрешности определения в абсолютном и дифференциальном вариантах двух параметров немагнитного изделия, вызванные точностными характеристиками измерительных приборов и нелинейностью универсальных функций преобразования. Показано, что во всех случаях использования таких преобразователей с точки зрения достижения малых значений результирующих аппаратурных погрешностей существует оптимальный диапазон изменения обобщенного параметра х, который включает в себя радиус, электропроводность и частоту магнитного поля. При этом результирующие погрешности измерения радиуса и электропроводности не превышают 0,5% и 2% в оптимальном диапазоне х³2,5.

Определены пределы применимости дифференциальных и абсолютных электромагнитных методов и реализующих их преобразователей для контроля геометрических и магнитных параметров цилиндрических немагнитных изделий.

Описаны частные случаи использования дифференциального ТЭМП для раздельного контроля электропроводности или радиуса изделия;

Даны примеры практического использования разработанных методов и средств для контроля параметров бурильных и обсадных труб в нефтегазодобывающей промышленности, а также для определения параметров труб на атомных станциях и других предприятиях, где были внедрены результаты данной работы (см. документы в приложении, подтверждающие внедрение).

Ключевые слова: вихретоковый преобразователь, двухпараметровый контроль, магнитное поле, радиус, электропроводность, методическая погрешность.

Somkhieva O.S. Differential vortex-current transformer for the control of parameters of non-magnetic wares. - Manuscript.

The dissertation is devoted to questions of development and research two-parameter electromagnetic methods and realizing devices for the non-contact simultaneous control of electric and geometrical parameters of continuous non-magnetic products in probing magnetic fields of various orientation. The algorithm and updating vortex-current a method of the simultaneous control of radius and electric conductivity not magnetic products is developed on the basis of use of the transformer (TEMC), parametrical (PEMC) and combined (CEMC) converters in absolute and differential variants. Updating two-parameter a differential method with offset one parameter from another and without such offset are considered. The schemes of actuation of two parameters TEMC, PEMC and CEMC are designed, working in differential version and the experimental outcomes of joint definition of two parameters of non-magnetic wares on concrete samples are obtained. Parities for calculation of methodical errors of joint measurements of radius and specific electric conductivity of cylindrical products differential vortex-current are received by converters of various types.

Keywords: vortex-current transformer, two-parameter control, magnetic field, radius, electrical conductivity, methodical error.