Блок возбуждения для ВТП

Техническое задание к курсовому проекту.

Разработать:

Блок возбуждения для дефектоскопии плоской поверхности ферромагнитных объектов.

Устройство включает в себя :

1. Генератор дискретной (синусоидальной) частоты с параметрами:

макс. диапазон частот:1КГц-2,5МГц

(рабочий диапазон частот задает оператор в пределах максимального);

ток: 10 мА;

число дискретов в диапазоне: от 10 до 20;

коэффициент гармоник не более 1 % :

2. Нагрузкой для генератора служит катушка размещенная на объекте контроля:

число витков возбуждающей катушки: 20;

число витков измерительной катушки: задается оператором от 10 до 20;

диаметр возбуждающей катушки: от 4 до 20 мм;

диаметр измерительной катушки: задается оператором от 4 до 20 мм;

длина катушек: от 2 до 15 мм:

Свойства объектов контроля:

m=1-10;

s=5-10 MCм/м;

Площадь контролируемого участка S=5 см² ;

Основные технические характеристики

и условия эксплуатации:

· габариты: 100х50х100 (мм);

· масса: не более 0,3 кг;

· диапазон рабочих температур: от 5 до 45 ^о С;

· влажность: от 30 до 90%;

· давление: от 700 до 800 мм.рт.ст.;

1 . Введение.

Вихретоковые методы контроля основаны на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля. В качестве преобразователя используют обычно индуктивные катушки. Синусоидальный ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электропроводящем объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на измерительную катушку преобразователя, наводя в ней ЭДС или изменяя ее полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на зажимах катушки, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него. Особенность вихретокового преобразователя в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Получение первичной информации в виде электрических сигналов, бесконтактность и высокая производительность определяют широкие возможности автоматизации вихретокового контроля. Одна из особенностей ВТМ состоит в том, что на сигналы преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непроводящими веществами. Однако им свойственна малая глубина зоны контроля, определяемая глубиной проникновения электромагнитного поля в контролируемую среду. Сильное влияние на полученные результаты оказывают нелинейные искажения сигнала, подаваемого на задающую катушку. Для обеспечения универсальности, установка начальных условий, а также обработка полученной информации современных преобразователей должна осуществляться при помощи компьютеров, тогда каждый режим работы преобразователя будет обрабатываться отдельной программой. В данной работе разрабатывался генератор синусоидального сигнала для накладного вихретокового преобразователя, амплитуда тока в котором порядка 10 мА, а нелинейные искажения порядка 1%. Частота сигнала должна задаваться программным путем, с использованием микропроцессорной техники.

Ниже приводятся типы уже существующих преобразователей:

Тип	Частота тока возбуждения, кГц	Скорость контроля	Объект контроля	Вид дефекта
ВД‑30П ВД‑31П	4; 16; 64; 300	0,5‑3 0,5‑4	Ферро- и неферро-магнитные прутки и трубы 1‑47 мм	Трещины, раковины, плены и т.д.
ВД‑23П	130; 1000; 20000	0,5‑5	Проволока 0,02-5мм	Расслоения, трещины заусенцы
Дефектомат 2.189	0,2; 2,5; 10; 30; 90	1,2; 5; 15	Трубы и прутки 3‑135 мм	Трещины, раковины, плены

2. Структурная схема разрабатываемого устройства.

БВ

ВТП

БО

АЦП

Порты ввода/вывода

ЭВМ

· БВ - блок возбуждения; (нужно разработать в этом семестре)

· ВТП - вихретоковый преобразователь;

· БО - блок обработки;