Блок возбуждения для ВТП

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 оС;

·      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;

·     АЦП - аналого-цифровой преобразователь;

·      ОК- объект контроля;

 

3. Блок возбуждения (БВ).


Блоком возбуждения в данном устройстве является широкополосный генератор напряжения синусоидальной формы. БВ состоит из синтезатора частот (СЧ) и

формирователя сигнала (ФС) заданной формы. Рассмотрим их структурные и электрические схемы более подробно.

Блок возбуждения

 



 

 


3.1. Структурная схема СЧ.

M

 
 


 

ОГ

 

ГУН

 

ò

 

ФЧД

 




N

 
 


fc - частота сигнала подающегося на вход формирователя сигнала



3.1.1. Опорный генератор (ОГ).

 

В качестве ОГ выбираем генератор с кварцевым резонатором на 16 МГц микросхема РК374.



3.1.2. Счетчики -делители частоты M и N.

Страницы: 1, 2



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать