Крупногабаритных ферромагнитных

Условия создания кругового вращающегося поля. При включении емкости в цепь обмотки возбуждения исполнительного двигателя ( 6.16, а) напряжение управления Uy будет иметь ту же фазу, что и

откуда найдем условия, необходимые для создания кругового вращающегося поля:

Очевидно, что можно подобрать емкость Хс, обеспечивающую получение кругового вращающегося поля, только для реального двигателя с величиной Хут? 0. Следовательно, в данном случае метод идеализации двигателя неприменим.

что обеспечивает возбуждение не эллиптического, а кругового вращающегося магнитного поля,

Рабочая и пусковая обмотки приключаются торного двигателя, к одной и той же однофазной сети. Для сдвига тока пусковой обмотки во времени относительно тока рабочей обмотки в первую включается дополнительное активное или индуктивное сопротивление или емкость (конденсатор). При использовании активных и индуктивных сопротивлений нельзя получить сдвига токов в фазах на 90°, а поэтому нельзя получить и кругового вращающегося поля. Вследствие этого пусковой момент будет относительно малым. ^

Общий случай кругового вращающегося поля. В общем случае, когда по симметричной m-фазной обмотке (фазы которой сдвинуты в пространстве на угол а=2л/т) протекают переменные токи, сдвинутые во времени на угол 2я/т, уравнение бегущей волны МДС имеет вид (2.17).

Описанный способ получения кругового вращающегося магнитного поля с помощью двухфазной системы токов широко используется в прибосро- и электромашинострое-.

Большое удобство с точки зрения возможности получения кругового вращающегося поля представляет трехфазный ток.

При несимметрии токов в катушках, например, если концы одной катушки поменять местами, или при несимметрии питающих напряжений вместо кругового вращающегося поля получится эллиптическое вращающееся поле, результирующий вектор индукции которого описывает эллипс и имеет переменную угловую скорость.

12-20. Образование кругового вращающегося магнитного поля из двух пульсирующих.

Описанный способ получения кругового вращающегося магнитного поля с помощью двухфазной системы токов широко используется в приборо-и электромашиностроении.

Актуаяьвс '^проблемы. В решениях ХХУ1 съезда КПСС ука-вано на необходимость ускорения внедрения автоматизированных методов и средств контроля качества и испытаний продукции, как составной части технологических процессов. В связи с втим важное значение приобретает широкое развитие, исследо -вание и внедрение в народное хозяйство Е этоматизированных высокопроизводительных дефектоскопов. За последние десятилетия в вашей стране и ее рубежом получил^ распространение магнитные методы и средства контроля качества ивделий металлургии, машиностроения, самолетостроения, атомной энергетики, нефтехимии, позволяющие резко повысить эффективность и достоверность контрольных операций. Промышленный выпуск магнитных дефектоскопов постоянно расширяется, публикуется много материала по их разработке и применению в народном хозяйстве. Однако существующие мегнитопорошковые и магнитографические дефектоскопы имеют низкую производительность и плохо поддаются автоматизации, не позволяют осуществлять с высокой достоверностью контроль труднодоступных мест крупногабаритных ферромагнитных объектов: плит, листов, труб, резервуаров, корпусов судов и т.п. В настоящее рремя отсутствует научный подход к проблеме визуализации магнитных полей в дефектоскопии, нет разработок теории преобразователей Для визуализации магнитных нолей рассеивания от дефектов-, оптимизации их характеристик. Все зто тормозит дальнейшее раввитие магнитной дефектоскопии. С другой стороны, в существующих магнитных дефектоскопах оценка качества изделия зависит от самочувствия контролера, времени дня и других субъективных факторов, ife-зэ ограниченных зрительных возможностей контролера не обеспечивается высокой помехоустойчивости и точности контрольных операций, отсутствуют объективные данные о параметрах дефектов, позволяющие оперативно устранять отклонение технологии изготовления изделий. Следовательно, для решения важной народно-хозяйственной задачи • повышения производительности и достоверности контроля крупногабаритных ферромагнитных падений, работакицих при высоких скоростях и дарпениях, под воадействием высоких теьгюратур и агрессивных сред, актуальным является создание ввгомати-

- разработка, исследование и применение малогабаритных переносных автоматизированных магнитoreлевизионных дефектоскопов для контроля качества крупногабаритных ферромагнитных ивделий в различных отрастшх народного хозяйства. Теоретическое и.акспериментальное исследование инструментальных и методических погрешностей автоматизированных дефектоскопов, возникающих при ивмерении параметров дефектов.

. ЙИННв2_?21й53§. состоит в создании нового научного направления - разработке теории преобразователей для визуализации магнитных полей и принципов автоматизации магнитного контроля крупногабаритных ферромагнитных изделий на основе комплексного подхода, который включает в себя следующие разделы:

1. На основании анализа существующих методов контроля крупногабаритных ферромагнитных объектов показана целесообразность и перспективность разработки теории преобразователей для вивуаШвеции магнитных полей, позволяющих повышать производительность, эффективность и точность контроля.

7. Разработаны и исследованы алгоритмы для измерения необходимых параметров дефектов, основанные на суммировании строк, межстрочных расстояний и квантующих импульсов, приходящихся на телевизионное изображение дефекта, с помощью которых осуществлен скнтев измерительных блоков автоматизированного дефектоскопа и осуществлено теоретическое и экспериментальное исследование инструментальных и меч одических погрешностей, возникающих при измерении параметров дефектов в крупногабаритных ферромагнитных объектах. Определены области применения автоматизированных дефектоскопов в различных отраслях, народного хозяйства .

Разработаны теория, принципы построения и оптимизации преобразователей для автоматизированных мь.'нитотелевизков-ных дефектоскопов, осуществлен синтез измерительных блоков, позволяющих значительно повысить производительность и точность контроля крупногабаритных ферромагнитных изделий, результаты работы могут быть применены для. овтомагивиро-ванного контроля качества объектов не только в машинострое-

Обзор литературы проведен по пяти направлениям: характеристика крупногабаритных ферромагнитных объектов контроля, анализ конструкций и характеристик магнитных и магнитографических дефектоскопов, анализ связи сигналов магнитометрических преобразователей с напряженностью магнитного поля дефекта, принципы построения автоматиэированннх тепевивионных дефектоскопов и их помехоустойчивость, выбор признаков десректов для автоматической разбраковки изделий. Основы теории и построения магнитных дефектоскопов освещены в работах отечественных ученых В.В .Клюева, Тл. Рораздовского, С. М. Рождественского, О.С.Семевова, П.А. Хзлилеева, В.С.Козлова, Н.Н.Зацепине., В.Б.Щербинина, Г.С.Шелехова и зарубежных Ф.55--рстера и К.Дойча (ФРГ), в которых исследуются различные типы магнитннх дефектоскопов, ,их чувствительность, производительность, анализируется связь размеров дефектов с параметрами магнитных отпечатков, определяется область применения. Однако несмотря на значительные •

успехи, достигнутые в повышении чувствительности методов ре-ги^трации магнитных полей, производительность и трудоемкость магнитных де^экто^копов не удовлетворяет требованиям совре-менн^го автоматизированного производства. Отсутствуют малогабаритные переносные, простые в эксплуатации дефектоскопы, позволяющие осуществлять как ручной, так и автоиативированный контроль в цеховых и полевых условиях крупногабаритных ферромагнитных объектов путем визуализации магнитных полей рассеивания от дефектов, что дает возможность оперативно получать инфорь^цию о характере и форме выявляемых дефектов и об их взаиморасположении. Решение этой проблемы связано также с разработкой методов автоматической обработки оптических изображений, соотвётствугчих магнитному рельефу контролируемых объектов. В работах В.С.Козлова анализируется способ мэгнитотелевиаионной дефектоскопии, основанный на применении устройств оперативной памяти и поступающих с малой скоростью сигналов, имеющих место при механической развертке магнитного рельефа. Такой способ имеет громоздкую аппаратурную реализацию масштабно-временного преобразователя С1..'налов и низкую производительность, требует наличия вспомогательных материалов. Обзор существующих магнитных дефектоскопов показал, что отсутствуют серийные переносные дефектоскопы, имеющие простую технологию процесса контроля, позволяющие подучать четкое изображение внутренней структуры контролируемого иа-делия непосредственно в процессе контроля и облэдвющие высокой производительностью, экономичностью, малым весом и габаритами. Исследование магнитометрических преобразователей произведено в работах П.А .Халилеева, Ю.В.Афанасьева, Ю.Ф.Пономарева, В.В.Бардижа, Ю.М.Шамаева, А.Кобуса (Польша) и Г.Вайса (ГДР).

преобразователях Нпор ухудшается и составляет (1,1-5) а/см. На практике при контроле крупногабаритных ферромагнитных объектов в приложенном поле реальная пороговая чувствительность ухудшается на порядок и выше. Например, для матрицы на ферритовых сердечниках ЗВТ Нпор -40 а/см, что объясняется тем, что при подмагничивании матрицы внешним магнитным полем сердечники насыщаются и становятся нечувствительными к малым полям рассеивания от дефектов, ^орог чувствительности ухудшается с уменьшением р&сшеров ферритовых сердечников и увеличением их коэрцитивной силы. Динамический диапазон преобразователей для визуализации магнитных полей, определяется по формуле

которых осуществляется эффективное выявление дефекта матричным преобразователем на ферритовых сердечниках, находятся в пределах (1-3) мм. При контроле объектов сложной формы достоверный контроль может проводиться с помощью гибкой эластичной матрицы. В реальных крупногабаритных ферромагнитных объектах возможны ложные дефекты в виде рисок, наклепов, ва-боин, неровностей поверхности, которые могут служить причинами перебраковки объектов. В случае использования в матрицах высококоэрцитивных ферритовых сердечников, поля дефектов, более сильно намагниченных объектов контроля, по величине получаются гораздо больше паразитных полей рэсс-'ивэния от ложных дефектов, вследствие чего осуществляется отстройка от их влияние. Матричным преобразователем на ферритовы" сердечниках уверенно выявляются риски и наклепы с глубиной свыше 1 мм и с ревкиад границами, создающие поля рассеивания достаточно большой величины, свыше (40-60) а/см. Следовательно, можно заметить, что влияние помех, сорданаемых неровностями • поверхности объекта контроля, можно свести к минимуму, если осуществлять контроль при оптимальных значениях намагничивающих нолей и выполнении определенных соотношений между полем локкого дефекта и полем подмагничивания.

В ревультвте теоретических и вкспериментальных исследо -ваний, проведенных в данной работе, совдано новое научное направление - ре вработка теории преобразователей для вивуели-БЭЦИИ магнитных полей и принципов построения евгомативированных магвитотелевивионных дефектоскопов, созданы и внедрены приборы для контроля крупногабаритных ферромагнитных объектов в различных отраслях промышленности, имеющие важное на-родноховяЁственное значение..