Електричний контроль якості виробів і конструкцій

9 Електричний контроль якості виробів і конструкцій

Мета заняття: вивчення умов застосування електричного контролю якості. Набуття практичних навиків розрахунку параметрів електричного контролю

Прилади і обладнання: персональний комп’ютер.

Тривалість: 2 год.

Основні теоретичні положення

Електричний неруйнівний контроль базується на аналізі взаємодії електричних полів з матеріалом об’єкта контролю. Під час цього об’єкт контролю, або його частину розташовують у зоні дії постійного або змінного струму. Фіксуючи відповідним способом параметри електричних полів в об’єкті контролю або параметри електричного поля, що містить об’єкт контролю або його частини, можна зробити висновки про властивості матеріалу або його зміну.

Вирішуючи практичні завдання, використовують наступні методи – електроємнісний, електропотенціальний, електричного опору, термоелектричний і електростатичний порошковий.

Одним із найбільш розповсюджених застосувань електроємнісного методу під час контролю якості продукції є вимірювання розмірів. Для вимірювання розмірів діелектричних напівпровідникових і провідникових об’єктів використовують накладні і прохідні перетворювачі. Товщину діелектричних лінійно протяжних об’єктів вимірюють безконтактним способом за допомогою двох електродів, між якими існує зазор h, в який вводять об’єкт контролю (рис. 9.1). Один з електродів (1) низько потенційний, як правило заземлений – це плоска металева пластина (рис. 9.1, а) або циліндричний опорний барабан (рис. 9.1, б). Другий електрод (2) - високо потенційний, він розташований в екрануючому корпусі (3).

Рисунок 9. 1- Вимірювання товщини діелектричних об’єктів а) листів і пластин, б) паперової стрічки, картону

Ємність С електродів за відсутності об’єкта контролю (4) в зазорі обернено пропорційна зазору h.

Розрахункове завдання електричного контролю.

Побудуйте градуювальну характеристику T = f(c) перетворювача, зображеного на рис. 9.1, вимірюючи товщину Т картону, якщо радіус R₀ опорного барабану 1 дорівнює 100 мм, а ширина l = 1 мм, зазор h між барабаном і електродом 2,5 мм, товщина Т картону змінюється від 0,5 мм до 4 мм, а електрод 2 охоплює ¼ кола барабану. Відносну діелектричну проникність картону прийняти такою, що дорівнює трьом.

Розв’язування. Для побудови залежності T = f(c) скористаємося відомою формулою для ємності двошарового циліндричного конденсатора:

,

де R₀ – радіус внутрішнього електрода, R₁ – зовнішній радіус першого діелектричного шару (в нашому випадку картону); R₂ – радіус зовнішнього електроду, ε_r1 – відносна діелектрична проникність першого шару, ε_r2 = 1, оскільки другий шар – це повітряний зазор. Очевидно, що R₁ = R₀ + T.

Через те, що у перетворювачі, зображеному на рис.9.1, зовнішній електрод охоплює тільки ¼ кола, то, нехтуючи крайовим ефектом, в формулу для ємності слід ввести коефіцієнт 1/4. Якщо в одержаній формулі розрахувати залежність C = f(R₁), то, використовуючи зв’язок між R₁, R₀, T, одержимо шукану залежність T = f(c).

Тоді розрахункова формула матиме вигляд:

Підставивши значення:

отримаємо у фарадах:

Результати розрахунків наведені нижче

Градуювальну характеристику зображено на рис. 9.2. З характеристики видно, що у діапазоні Т = 0-2 мм характеристика близька до лінійної, якщо радіус R₀ опорного барабану 1 дорівнює 100 мм, а ширина l = 1 мм, зазор h між барабаном і електродом 2,5 мм, товщина Т картону змінюється від 0,5 мм до 4 мм, а електрод 2 охоплює ¼ кола барабану.

Рисунок 9. 2- Градуйована характеристика перетворювача під час вимірювання товщини картону

Порядок виконання роботи

1) Отримати у викладача умови електроємнісного контролю згідно варіанту відповідно до табл. 9.1.

2) Провести розрахунок необхідних показників і побудувати характеристику перетворювача під час вимірювання товщини картону.

3) Розрахунки і отримані результати оформити відповідно до вищенаведених прикладів розрахунків, зробити відповідні висновки.

Таблиця 9. 1 – Варіанти завдань для виконання лабораторної роботи

Запитання до самоконтролю

9.1) Які типи електричного контролю вам відомі?

9.2) Опишіть принцип роботи електростатичного методу?

9.3) Що характеризує діелектрична проникність?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 10

Похожие работы

Метрологічний контроль рівня спеціальної фізичної підготовки легкоатлетів в підготовчому періоді до змагань

Скачать

121401

16

16

... рівня фізичного розвитку. Для оцінки стану фізичного розвитку використовувались контрольне вимірювання в швидкості, гнучкості, силі та витривалість. Метрологічний контроль рівня спеціальної фізичної підготовки в підготовчому періоді до змагань відбувався у систематизованому учбово-тренувальному процесі. 1.1 Структура учбово-тренувального процесу В процесі багаторічної підготовки юних бігунів ...

Організація процесу оцінювання та методи контролю якості продукції на базі ДП "Лужанський експериментальний завод"

Скачать

67178

1

1

... є продуктивність праці. Так трудомісткість виготовлення 1000 дал технічних рідин на підприємстві становить 490 годин. 2.2 Аналіз організації процесу оцінювання та методи контролю якості на ДП ”Лужанський експериментальний завод” На ДП ”Лужанський експериментальний завод” використовуються наступні методи контролю: Відбирання проб Під час наливання цистерни з крана, встановленого на нагні ...

Основи стандартизації та сертифікації

Скачать

349442

3

2

... побудови і функціонування системи сертифікації, її структура, функції та порядок виконання цих функцій регламентовані нормативними документами міжнародних організацій із стандартизації і сертифікації, насамперед документами І50, ІЕС, НАС, Європейської співдружності, а також ДСТУ. До правових аспектів сертифікації належать питання поширення відповідальності за спостереженням правил процедури ...

Стандартизація, уніфікація та сертифікація продукції та їх економічна ефективність

Скачать

102999

2

1

... того, що продукція, системи якості, системи управління якістю, системи управління довкіллям відповідають встановленим законодавством вимогам. [6] Відповідно до ст. 13 Декрету КМУ «Про стандартизацію та сертифікацію» сертифікація продукції в Україні поділяється на обов'язкову та добровільну. Сертифікація продукції здійснюється уповноваженими на те органами з сертифікації – підприємствами, ...