Метод виртуального эталонирования настройки автоматизированной системы электромагнитной диагностики стальных изделий с поверхностным упрочнением

• Автор: Рогов, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

ГЛАВА 1
ГЛАВА 2

2Л. Модель электромагнитного датчика с немагнитной проводящей вставкой

2.2. Математическая модель образования сигнала датчика, расположенного

над многослойной проводящей ферромагнитной средой для основных колебаний.

2.3. критерий применимости комбинационных колебаний в неразрушающем контроле

2.4. Математическая модель сигнала электромагнитного датчика для

комбинационных колебаний
Основные выводы главы 2.
ГЛАВА 3.
3.1. Экспериментальное определение распределения механических и
электромагнитных свойств по толщине образцов изделий
3.2 Экспериментальное определение АФЧХ сигналов датчика на образцах изделий.
ГЛАВА 4.
4.1. Актуализация модели изделия
4.2. Решение некорректной обратной задачи при ими тационном моделировании.
4.3. имитационная модель виртуального эталона.
4.4. Улучшение точности имитационной модели.
4.4.1. Выбор метода поиска наилучших условий контоля
4.4.2. Оптимизация количества слоев, составляющих модель образца изделия
4.4.3. Оптимизация количества настроечных образцов для построения модели .
4.4.4. Направления оптимизации спектра сигнала датчика.
4.4.4. Оптимизация количества основных частот, составляющих спектр сигнала датчика
4.4.5. Оптимизация значений частот составляющих спектра сигнала датчика .
4.4.6. Рекомендации по выбору оптимальных условий контроля и настройке приборов неразрушающего контроля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Использование имитационной модели позволяет проводить прикладные исследования в области влияния физико-механических и технологических факторов на результативность неразрушающего контроля. Применение методов настройки систем для неразрушающего контроля качества упрочнения стальных изделий, базирующихся на методе виртуального эталона, дает возможность широко внедрять эти системы контроля в гибкие автоматизированные производства. Получен патент на электромагнитное устройство для многопарамет-рового контроля ферромагнитных изделий, использующее результаты, приведенные в диссертации. Результаты работы были положены в основу прибора для неразрушающего контроля качества наклепа лонжеронов вертолетного винта, внедренном на ОАО «Росвертол». Создана программа для персонального компьютера, реализующая имитационную модель и позволяющая проводить исследования в виде компьютерного эксперимента. В частности с ее помощью определены оптимальные условия для неразрушающего контроля изделий, приведенные в работе. Практическая значимость работы подтверждается тем, что часть работы выполнялась по гранту фундаментальных исследований в области энергетики и электротехники. Обшей целью настоящей работы является сокращение длительности процесса настройки приборов неразрушающего контроля и повышение их точности. Для достижения поставленных целей предлагается создание трех математических моделей. Первая модель - модель электромагнитного накладного датчика. Вторая модель - модель стального изделия с учетом распределения его свойств по толщине при поверхностном упрочнении. Эти три модели, объединенные в имитационной компьютерной модели, составляют виртуальный эталон для настройки систем диагностики изделий. Вывести из нее уравнения ЭДС датчика для основных гармоник тока возбуждения датчика и для комбинационных колебаний при многочастотном возбуждении для последующего использования их в имитационной модели. Для идентификации модели экспериментально измерить зависимость электромагнитных параметров статьных изделий от факторов технологической обработки при поверхностном упрочнении. Разработать имитационную модель процесса электромагнитного неразрушающего контроля качества поверхностного упрочнения. Разработать методику применения разработанной имитационной модели для настройки приборов неразрушающего контроля. Создание математической модели образования сигнала датчика для основных колебаний. Создание математической модели образования сигнала датчика для комбинационных колебаний. Создание имитационной модели процесса электромагнитного неразрушающего контроля. Применение имитационной модели для разработки методов повышения точности неразрушающего контроля. Разработка программного обеспечения (ПО), реализующего имитационную модель и позволяющего проводить вычислительные эксперименты. Лично автором разработаны уравнения датчика для основных и комбинационных колебаний; разработаны математическая и имитационная модели образования сигнала в датчике; написана программа, реализующая имитационную модель; произведена имитация «виртуальных» образцов и настройка устройства контроля по «виртуальным» образцам; выполнены измерения АФЧХ сигналов датчика на образцах реальных изделий для подстройки имитационной модели под параметры реальных изделий; на имитационной модели исследованы условия повышения ее точности. Также автор принимал участие в разработке, настройке, внедрении и опытной эксплуатации устройства неразрушающего контроля качества изделий на заводе «Росвертол». Имитационная модель реализована в виде программы для ЭВМ и позволяет имитировать сигналы датчика на образцах изделий (создание «виртуальных» образцов), настраивать но этим образцам устройство неразрушающего контроля (построение регрессионной модели), определять погрешность контроля, а также настраивать устройство неразрушающего контроля по реальным образцам изделий. Также программа имитационного моделирования позволяет определять оптимальные условия неразрушающего контроля. Значительная часть работы (кроме исследования реальных образцов изделий) производилась в виде компьютерного эксперимента.