+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Вихретоковый контроль качества сверхпроводящей проволоки

  • Автор:

    Куценко, Денис Олегович

  • Шифр специальности:

    05.11.13

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    2013

  • Место защиты:

    Москва

  • Количество страниц:

    105 с. : ил.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, КОНСТРУКЦИЯ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВ
1.1 Область применения сверхпроводников
1.2 Конструкция и основные требования к качеству сверхпроводников
1.3 Современное состояние методов и средств неразрушающего контроля сверхпроводников
1.4 Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИХРЕТОКОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМ ПРОВОДНИКОМ
2.1 Выбор и обоснование конструкции вихретокового преобразователя
2.2 Выбор метода расчета и расчетных моделей
2.3 Расчет и анализ выходных сигналов проходного втп при изменении параметров медной оболочки
2.4 Расчет и анализ сигналов проходного втп под влиянием дефектов в медной оболочке
2.5 Выводы
3. РАЗРАБОТКА ВИХРЕТОКОВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ
ДВУХПАРАМЕТРОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ПРОВОЛОКИ
3.1 Разработка блока вихретокового преобразователя
3.2 Разработка электронного блока устройства
3.3 Выводы
4. ВИХРЕТОКОВАЯ УСТАНОВКА «БОЗОН» ДЛЯ
ДВУХПАРАМЕТРОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ПРОВОЛОКИ
4.1 Конструкция установки «БОЗОН»
4.2 Разработка программного и метрологического обеспечения установки «БОЗОН»
4.3 Результаты испытаний устройства «БОЗОН»
4.4 Выводы
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность
В Интернациональном термоядерном экспериментальном реакторе (ИТЭР) обмотки катушек, создающих тороидальное магнитное поле, выполняются из низкотемпературных сверхпроводников на основе соединения Nb3Sn российского производства. В связи с жесткими требованиями к качеству стоит задача 100% неразрушающего контроля сверхпроводников в процессе их производства. В соответствии с действующим планом обеспечения качества (Quality Assurance Plan as foreseen for the whole of the LHC Project) необходимо контролировать отношение "медь/не медь" в сверхпроводнике и обеспечить выявление дефектов типа пор и включений. Из-за особенностей российской технологии внешний диаметр проводника остается неизменным и составляет, в зависимости от модификации, величину порядка 0,8... 1,2 мм. В связи с этим, повышение объемной доли стабилизирующей меди приводит к уменьшению размера сверхпроводящей сердцевины. С другой стороны, уменьшение доли стабилизирующей меди приводит к недопустимому перегреву при защитном выводе тока через медную оболочку. Следовательно, имеется оптимум отношения объемных долей медной и не медной составляющих сверхпроводящего провода. В соответствии с существующими требованиями величина отношения кт="медь/не медь" должна лежать в пределах 1,0±0,1. В настоящее время задача объем поставок сверхпроводящей проволоки российской стороной измеряется сотнями километров. Таким образом, задача вихретокового контроля сверхпроводящего провода в процессе эксплуатации весьма актуальна.
Состояние проблемы
В настоящее время вихретоковым методам проводится дефектоскопия сверхпроводящего провода с применением проходных вихретоковых преобразователей. Однако в настоящее время не существует вихретоковой аппаратуры обеспечивающей измерение отношения "медь/не медь" с приемлемой погрешностью в процессе производства. Это приводит к необходимости выборочного контроля отношения "медь/не медь" электрическим методом путем измерения электрического сопротивления провода по схеме двойного моста на участке заданной длины.
Цель работы и задачи исследований
Цель данной работы - повышение информативности и производительности вихретокового контроля качества сверхпроводящего проводника на основе соединения Nb3Sn путем одновременного измерения отношения "медь/не медь" и дефектоскопии в процессе производства.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
• разработать математическую модель, для определения взаимосвязи между выходными сигналами вихретокового преобразователя (ВТП) и отношением "медь/не медь" сверхпроводящего проводника на основе соединения Nb3Sn , а также характерных дефектов в нем;
• разработать конструкцию ВТП, позволяющего одновременно измерять отношение "медь/не медь" и выявлять опасные дефекты;

• провести анализ выходных характеристик ВТП при его взаимодействии с контролируемым объектом и на его основе выбрать рациональные размеры ВТП, режим его работы и информативные параметры сигналов;
• обеспечить необходимую стабильность измерений в течение изготовления бухты сверхпроводящей проволоки;
• разработать, изготовить и испытать вихретоковое устройство для одновременного измерения отношения "медь/не медь" и выявления опасных дефектов в процессе производства сверхпроводниковой проволоки;
• разработать программное обеспечение для обработки сигналов, накопления и представления информации по результатам контроля;
• разработать метрологическое обеспечение вихретокового устройства для контроля качества сверхпроводящей проволоки на основе соединения ИЬ^п.
Методы исследования
Для теоретических исследований применялось математическое моделирование на основе метода конечных элементов. Экспериментальные исследования проводились с помощью компьютеризированной вихретоковой системы «КОМВИС ЛМ».
Научная новизна работы
• разработана математическая модель, для определения взаимосвязи между выходными сигналами проходного ВТП и отношением "медь/не медь" сверхпроводящего проводника на основе соединения №>38п, а также параметрами характерных дефектов в нем;
• разработана конструкция проходного ВТП, позволяющего одновременно измерять отношение "медь/не медь" и выявлять опасные дефекты и состоящего из намотанных бифилярно соленоидальных возбуждающей катушки и измерительной катушки абсолютного канала (измеряющего отношение "медь/не медь"), а также идентичных дифференциально включенных измерительных катушек дефектоскопического канала;
• на основе анализа выходных характеристик ВТП при его взаимодействии с контролируемым объектом установлено:
- для измерения отношения "медь/не медь", так и для выявления дефектов целесообразно выбрать рабочую частоту Г = 60 кГц;
- для ВТП целесообразно выбрать коэффициент заполнения ц в диапазоне ц = 0,35...0,4;
- расстояние между центрами измерительных катушек дефектоскопического канала целесообразно выбирать равным их эквивалентному диамет-

Практическая ценность работы
На основе полученных в работе результатов:
• разработана технология изготовления ВТП и конструкция пассивного компенсатора, обеспечивающие необходимую стабильность измерений в течение производства бухты сверхпроводящей проволоки;
• разработано, изготовлено и испытано вихретоковое устройство «БОЗОН» для одновременного измерения отношения "медь/не медь" и выявле-
считывание
исходных
данных
500 кГц
фата 100 кГц
фата 20 кГц значение
относительный ра »мер
неоднородно-

1 шз 3 1 11
. 1 ■ . Г. У/2 г . Э ;■ ( '—"т

расстояние вдоль трубки «25.41.11.1 « I дк>Ги.о на перемещение)
Рисунок 1.18- Сигналы вихретокового дефектоскопа, работающего на
трех частотах
Программируемая система дефектоскопии многочастотными вихревыми токами применялась в автономном режиме для нескольких партий сверхпроводящего кабеля, а также в ручном режиме для обследования непосредственно дефектных областей. Наблюдалась хорошая зависимость между размером дефекта, определенным вихретоковым методом дефектоскопии, и исследованием при помощи разрушающего контроля. Были разработаны и опробованы ультразвуковой и вихретоковый способы дефектоскопии ленты оболочки и сварного шва сверхпроводникового кабеля фирмы 'УУезбгщйоизе-Апсо. Способ ультразвуковой иммерсионной дефектоскопии указывал на использование пяти преобразователей для обнаружения продольных дефектов размером 0,25 мм и расслоений диаметром 0,59 мм. Были разработаны специальные механические устройства для транспортировки больших и тяжелых катушек со 120-метровой лентой и управления движением ленты через станцию контроля. Система дефектоскопии многочастотными вихревыми токами смогла выборочно подавить сигналы, вызванные жгутом кабеля внутри оболочки (и других мешающих фак-

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.155, запросов: 967