Лекции.Орг

Архитектурное бюро: Доминантами формообразования служат здесь в равной мере как контекст...

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...

ОБНОВЛЕНИЕ ЗЕМЛИ: Прошло более трех лет с тех пор, как Совет Министров СССР и Центральный Комитет ВКП...

 

Категории:


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Теория отведений Эйнтховена: Сердце человека – это мощная мышца. При синхронном возбуждении волокон сердечной мышцы...


Назначение, устройство и порядок оборудования открытого сооружения для наблюдения на КНП командира МСВ

Электрические методы и средства контроля



Электрические методы основаны на создании в контролируемом объекте электрического поля либо непосредственным воздействием на него электрическим возмущением (например, спектростатическим полем, полем постоянного или переменного стационарного тока), либо косвенно с помощью воздействия возмущениями неэлектрической природы (например, тепловым, механическим и др.). В качестве первичного информативного параметра используются электрические характеристики объекта контроля.

Так, электроемкостный метод контроля (ЭМК) предусматривает введение объекта контроля или его исследуемого участка в электростатическое поле и определение искомых характеристик материала по вызванной им обратной реакции на источник этого поля. В качестве источника поля применяют электрический конденсатор, который является одновременно и первичным электроёмкостным преобразователем (ЭП), так как осуществляет преобразование физических и геометрических характеристик объекта контроля в электрический параметр. Обратная реакция ЭП проявляется как изменение его интегральных параметров, чаще всего двух параметров, из которых один характеризует "емкостные" свойства ЭП, а другой — диэлектрические потери (например, емкость и тангенс угла потерь — составляющие комплексной проводимости). Эти параметры являются первичными информативными параметрами ЭМК.

Информативность ЭМК определяется зависимостью первичных информативных параметров ЭП от характеристик объекта контроля — непосредственно от электрических характеристик (например, диэлектрической проницаемости и коэффициента диэлектрических потерь) и геометрических размеров объекта контроля. Косвенным путем с помощью ЭМК можно определять и другие физические характеристики материала: плотность, содержание компонентов в гетерогенных системах, влажность, степень полимеризации и старения, механические параметры, радиопрозрачность и пр. К наиболее информативным геометрическим параметрам объекта контроля следует отнести толщину пластин, оболочек и диэлектрических покрытий на проводящем и непроводящем основаниях, поперечные размеры линейно-протяженных проводящих и диэлектрических изделий (нитей, стержней, лент, прутков), локализацию проводящих и диэлектрических включений и др. (рис. 1).

Следует отметить, что информативные параметры ЭП зависят также от его конструкции и электрических характеристик среды, в которую помещен объект контроля. Первое обстоятельство учитывается при оптимизации конструкции ЭП, второе обычно является причиной возникновения мешающих контролю факторов. Как видно из рис. 1, в качестве первичного информативного параметра наиболее целесообразно использовать емкость ЭП и тангенс угла потерь. Однако для изучения анизотропных свойств объекта контроля необходимо пользо-ваться диаграммой зависимости диэлектрических параметров от направления вектора напряженности поля, созданного в объекте контроля. По назначению электроемкостные методы контроля могут быть классифицированы на три группы: измерение параметров состава и структуры материала, определение геометрических размеров объекта контроля, контроль влажности.

Влажность измеряется с помощью влагомеров. Выделение этого метода в отдельную группу объясняется, во-первых, наиболее широким применением ЭМК для контроля влажности, а во-вторых, рядом особенностей контроля, обусловленных влиянием видов влаги на свойства материалов. Так, если вода входит в состав материала как свободная (гигроскопическая), то ее относительная диэлектрическая проницаемость е = 80, в то время, как для воды, абсорбируемой в виде монослоя, е = 2,5. В случае электролитической поляризации диэлектрическая проницаемость влажной гетерогенной системы может превышать значение проницаемости самой воды.

Применение ЭМК характеризуется следующими основными особенностями:

Рис. 1 Схема воздействия характеристик объекта контроля на электрические параметры электроемкостного преобразователя. Корреляционные связи между контролируемыми и информативными параметрами (сплошная линия — сильные, штриховая — слабые)

Рис. 2. Конструкция проходных ЭП с измерением емкости: а—в — полной; г— д — частичной; е,ж —перекрестной; 1 — высокопотенциальный электрод; 2 — низкопотенциальный электрод; 3 — объект контроля; 4 и 5 — охранные электроды; 6 — индикатор; 7 — источник питания

Накладные ЭП характеризуются большой неоднородностью создаваемого ими электростатического поля в объекте контроля с максимальным значением напряженности поля (следовательно и максимальной чувствительностью) непосредственно у поверхности электродов и быстрым затуханием поля по мере удаления от электродов. В связи с этим использование накладных ЭП обычно требует осуществления мер по компенсации влияния контактных условий (шероховатость поверхности, ее загрязнение и пр.).

Для контроля размеров поперечного сечения линейно-протяжных изделий (например, проволоки, ленты, полосы, фольги, прутов и пр.) применяют проходные ЭП (рис. 2). В зависимости от схемы включения электродов и объекта контроля конструкции ЭП бывают двух- и трехзажимными. Их работа основана на измерении полной или частичной емкости. Контроль может осуществляться и по так называемой схеме с перекрестной емкостью (например, включение проходных ЭП по схеме, показанной на рис. 2).

Контроль твердых дисперсных (сыпучих) материалов допускает большую свободу в выборе конструкции ЭП, так как контролируемая среда может принять любую форму в соответствии с применяемой конструкцией ЭП. Чаще всего ЭП выполняют в виде сосуда, заполняемого контролируемой средой, или в виде преобразователя, погружаемого в эту среду. Несколько конструкций ЭП такого вида приведено на рис.3. Контролируемыми параметрами в данном случае являются степень дисперсности среды, физико-механические параметры частиц (например, их состав, влажность), состав полидисперсных сред.

Рис. 3. ЭП для контроля сыпучих материалов: а—в — погружные; г — типа сосуда; д — типа сосуда прессовым устройством для уплотнения пробы; 1 — низко потенциальный электрод; 2 — высокопотенциальный электрод; 3 — изоляционное основание

Так, при измерении одного из параметров на результат контроля оказывают влияние другие параметры, являющиеся мешающими факторами; б) возможность проведения бесконтактных измерений в динамическом режиме, что играет важную роль при автоматизации процесса контроля; в) ЭМК позволяет получить информацию о средних значениях контролируемых параметров в сравнительно больших объемах материала или локализовать поле в определенном участке, а также на определенной глубине исследуемого материала.





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 281 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

Поиск на сайте:


На сайте можно прочитать про:

Архитектурное бюро: Доминантами формообразования служат здесь в равной мере как контекст...

Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...

ОБНОВЛЕНИЕ ЗЕМЛИ: Прошло более трех лет с тех пор, как Совет Министров СССР и Центральный Комитет ВКП...


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.006 с.